海洋與海洋研究概述

1、由NordriDesign提供 李悅天李悅天 1201111629 海洋學(xué)與海洋研究概述海洋學(xué)與海洋研究概述 Page 2 LOGO n 地球表面被各大陸地分隔為 彼此相通的廣大水域稱為海洋， 地球其總面積約為3.6億平方公 里，約占地球表面積的71%，海 洋中含有十三億五千多萬(wàn)立方千 米的水，約占地球上總水量的 97%，而可用于人類飲用只占 2%。地球五個(gè)主要的大洋為太 平洋、大西洋和印度洋、北冰洋 、南冰洋，大部分以陸地和海底 地形線為界。目前為止，人類已 探索的海底只有5%，還有95% 的的海底是未知的。 海洋海洋 Page 3 LOGO海與洋的區(qū)分海與洋的區(qū)分 n 洋，是海洋的中心部分

2、，是海洋的主體。世界大洋的總面積，約占海洋面積的 89%。大洋的水深，一般在3000米以上，最深處可達(dá)1萬(wàn)多米。大洋離陸地遙遠(yuǎn) ，不受陸地的影響。它的水溫和鹽度的變化不大。每個(gè)大洋都有自己獨(dú)特的洋流 和潮汐系統(tǒng)。大洋的水色蔚藍(lán)，透明度很大，水中的雜質(zhì)很少。世界共有4個(gè)， 即太平洋、印度洋、大西洋、北冰洋。 n 海，在洋的邊緣，是大洋的附屬部分。海的面積約占海洋的11%，海的水深比較 淺，平均深度從幾米到23千米。海臨近大陸，受大陸、河流、氣候和季節(jié)的影 響，海水的溫度、鹽度、顏色和透明度，都受陸地影響，有明顯的變化。夏季， 海水暖，冬季水溫低；有的海域，海水還要結(jié)冰。在大河入海的地方，或多雨的

3、 季節(jié)，海水會(huì)變淡。由于受陸地影響，河流夾帶著泥沙入海，近岸海水混濁不清 ，海水的透明度差。海沒(méi)有自己獨(dú)立的潮汐與海流。?？梢苑譃檫吘壓?、內(nèi)陸海 和地中海。邊緣海既是海洋的邊緣，又是臨近大陸前沿；這類海與大洋聯(lián)系廣泛 ，一般由一群海島把它與大洋分開(kāi)。我國(guó)的東海、南海就是太平洋的邊緣海。內(nèi) 陸海，即位于大陸內(nèi)部的海，如歐洲的波羅的海等。地中海是幾個(gè)大陸之間的海 ，水深一般比內(nèi)陸海深些。世界主要的大海接近50個(gè)。太平洋最多，大西洋為次 之，印度洋和北冰洋差不多，南冰洋最少。 Page 4 LOGO 海洋與人類生存 環(huán)境關(guān)系密切 海洋研究的意義海洋研究的意義 蛋白質(zhì)主要來(lái)源；運(yùn)輸和貿(mào)易的中介-航 運(yùn)

4、；國(guó)際沖突的焦點(diǎn) 影響氣候環(huán)境： 環(huán)流-向高緯輸送熱量； 對(duì)氣溫起調(diào)節(jié)作用（海水熱容量大） 海-氣相互作用 海洋災(zāi)害：風(fēng)暴潮、赤潮、海冰、海 水倒灌、海岸侵蝕、海地地震等 污染：排污與海洋自凈能力關(guān)系。 Page 5 LOGO n 礦產(chǎn)資源 海洋里還有豐富的礦產(chǎn)資源。陸地 上主要礦產(chǎn)資源可采年限大多在30- 80年內(nèi)，天然氣的開(kāi)采也只能維持 38-50年。而海洋中除鹽、鎂、金、 鈾、溴化物外，海灘中的砂礦、淺 海底部的石油、鈣磷石和海綠石， 深海底部的錳結(jié)核和重金屬軟泥及 其基巖中的礦脈都十分豐富。其中 石油資源約1350億噸，占陸地上石 油資源的 一半，如果包括天然氣折 算石油儲(chǔ)量在內(nèi)，則世

5、界大陸淺海 區(qū)石油儲(chǔ)量為2400億噸。 海洋研究的意義海洋研究的意義 Page 6 LOGO n 生物資源 n 海洋生物資源是人類食物的重要來(lái)源。近數(shù)十年來(lái)，人類對(duì)水產(chǎn)品的需求 有了很大增長(zhǎng)。在20世紀(jì)70年代，人類所利用的總動(dòng)物蛋白質(zhì)（包括飼 料用的魚(yú)粉）中，約有12.520% （鮮品計(jì)算）來(lái)源于海洋生物資源。 世界海洋水產(chǎn)品總產(chǎn)量，由1938年的1880萬(wàn)噸增加到1980年的 6458萬(wàn) 噸，增長(zhǎng)2.4倍。 n 海洋生物資源還提供了重要的醫(yī)藥原料和工業(yè)原料。海龍、海馬、石決明 、珍珠粉、龍延香、鷓鴣菜、羊棲菜、昆布等，很早便是中國(guó)的名貴藥材 。當(dāng)前，海洋生物藥物已在提取蛋白質(zhì)及氨基酸、維生

6、素、麻醉劑、抗菌 素等方面取得進(jìn)展。 n 以貝殼制造工藝品已在中國(guó)成為一種行業(yè)，一些珊瑚是很受歡迎的藝術(shù)品 。海鳥(niǎo)糞含磷達(dá)20%，是極好的天然肥料。鯨油既可食用又是重要化工原 料，抹香鯨頭部的油是精密儀器的高級(jí)潤(rùn)滑油。海藻的提取物，特別是褐 藻膠和瓊膠在工業(yè)上也有廣泛的用途。 海洋研究的意義海洋研究的意義 Page 7 LOGO n 動(dòng)力資源動(dòng)力資源 n 主要指海水運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的潮汐能、波浪能、海流能及海水因溫差和鹽度 差而引起的溫差能與鹽差能等。其特點(diǎn)為：蘊(yùn)藏量大，可再生。估計(jì)全球 海水溫差能可利用功率達(dá)100億千瓦，潮汐能、波浪能、海流能及海水鹽差 能等可再生功率均為10億千瓦左右；能流

7、分布不均、密度低。大洋表面層 與5001000米深層間的較大溫差僅20左右，沿岸較大潮差約710米， 近海較大潮流流速只有47海里/小時(shí)；能量多變，不穩(wěn)定。其中海水溫差 能、海流能和鹽差能的變化較慢，潮汐和潮流能呈短時(shí)周期規(guī)律變化，波浪 能有顯著的隨機(jī)性。潮汐能的工業(yè)規(guī)模開(kāi)發(fā)始于60年代。60年代末以來(lái)，蘇 、英、美、加拿大等國(guó)相繼建成一批潮汐發(fā)電站。中國(guó)沿海潮汐能蘊(yùn)藏量為 年發(fā)電2750億度，其中可供開(kāi)發(fā)的總裝機(jī)容量約3600萬(wàn)千瓦，年發(fā)電900億 度。70年代以來(lái)，波浪及海洋溫差發(fā)電發(fā)展較快，日、美等國(guó)相繼建成試驗(yàn) 性的波浪和溫差發(fā)電站。目前對(duì)潮流、海流、海水壓力差、海洋鹽度差等的 開(kāi)發(fā)利

8、用尚處于試驗(yàn)準(zhǔn)備階段。 海洋研究的意義海洋研究的意義 Page 8 LOGO海洋科學(xué)海洋科學(xué) 海洋科學(xué)屬于13個(gè)學(xué)科門類中的理學(xué)中 的一級(jí)學(xué)科，下面可分為4個(gè)二級(jí)學(xué)科。 海洋海洋 科學(xué)科學(xué) 物理海洋學(xué)物理海洋學(xué) 海洋生物學(xué)海洋生物學(xué) 化學(xué)海洋學(xué)化學(xué)海洋學(xué) 海洋地質(zhì)學(xué)海洋地質(zhì)學(xué) Page 9 LOGO n 海洋地質(zhì)學(xué)海洋地質(zhì)學(xué) 海洋地質(zhì)學(xué)是研究地殼被海水淹沒(méi)部分的物質(zhì)組成、地質(zhì)構(gòu)造和演化 規(guī)律的學(xué)科。研究?jī)?nèi)容涉及海岸與海底的地形、海洋沉積物、洋底巖 石、海底構(gòu)造、大洋地質(zhì)歷史和海底礦產(chǎn)資源。它是地質(zhì)學(xué)的一部分 ，又與海洋學(xué)有密切聯(lián)系，是地質(zhì)學(xué)與海洋學(xué)的邊緣科學(xué)。 n 海洋地質(zhì)學(xué)的研究意義海洋地質(zhì)

9、學(xué)的研究意義 海洋覆蓋面積約占地球表面積的71%。它是全球地質(zhì)構(gòu)造的重要組 成部分，也是現(xiàn)代沉積作用的天然實(shí)驗(yàn)室。海底蘊(yùn)藏著豐富的礦產(chǎn)資 源，是人類未來(lái)的重要資源基地。海洋環(huán)境地質(zhì)和災(zāi)害地質(zhì)直接關(guān)系 到人類的生產(chǎn)和生活。海洋地質(zhì)調(diào)查還是海港建設(shè)、海底工程和海底 資源開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)。因此，海洋地質(zhì)學(xué)具有重要的理論和實(shí)踐意義。 海洋地質(zhì)學(xué)海洋地質(zhì)學(xué) Page 10 LOGO 海洋地質(zhì)學(xué)海洋地質(zhì)學(xué) n海海 洋洋 地地 質(zhì)質(zhì) 學(xué)學(xué) 海底地貌研究 海底沉積物研究 大洋構(gòu)造研究 海底礦產(chǎn)品資源研究 Page 11 LOGO n 物理海洋學(xué)物理海洋學(xué) 是以物理學(xué)的理論、技術(shù)和方法，研究海洋中的物理現(xiàn)象及其變化

10、規(guī)律，并研究海洋水體與大氣圈、巖圈和生物圈的相互作用的科學(xué)。 n 物理海洋學(xué)的研究對(duì)象物理海洋學(xué)的研究對(duì)象 物理海洋學(xué)主要研究發(fā)生在海洋中的流體動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)過(guò)程，其 中包括海洋中的熱量平衡和水量平衡，海水的溫度、鹽度和密度等海 洋水文狀態(tài)參數(shù)的分布和變化，海洋中各種類型和各種時(shí)空尺度的海 水運(yùn)動(dòng)(如海流、海浪、潮汐、內(nèi)波、風(fēng)暴潮、海水層結(jié)的細(xì)微結(jié)構(gòu)和 湍流等)及其相互作用的規(guī)律等等。 物理海洋學(xué)物理海洋學(xué) Page 12 LOGO 物理海洋學(xué) 物理海洋學(xué)物理海洋學(xué) 海 洋 氣 象 學(xué) 海 洋 聲 學(xué) 海 洋 電 磁 學(xué) 海 洋 光 學(xué) 河 口 海 岸 帶 動(dòng) 力 學(xué) Page 13 LOGO

11、 海洋物理學(xué)基本理論：海洋物理學(xué)基本理論： n潮汐理論 n波浪理論 n環(huán)流理論 n海洋電磁學(xué)理論 物理海洋學(xué)物理海洋學(xué) Page 14 LOGO n 海洋環(huán)流是研究風(fēng)引起的海流和密度分布不均勻所產(chǎn)生的密度流、大洋 環(huán)流中流旋的生成和分布、大洋環(huán)流西向強(qiáng)化、海流的彎曲和變異、近 赤道地區(qū)的流系結(jié)構(gòu)、南極繞極流，大洋熱鹽環(huán)流，深海環(huán)流和與主躍 層的關(guān)系，海水的輻散和輻合運(yùn)動(dòng)與升降流及朗繆爾環(huán)流等的關(guān)系，中 尺度渦及其能量轉(zhuǎn)換，冰漂流等特殊的流動(dòng)現(xiàn)象，海洋對(duì)風(fēng)應(yīng)力等的反 應(yīng)，以及近岸海區(qū)的環(huán)流等等； 海洋環(huán)流理論海洋環(huán)流理論 Page 15 LOGO n 潮汐現(xiàn)象是指海水在天天體（主要是月月球和太陽(yáng)

12、）引潮力作用下所 產(chǎn)生的周期性運(yùn)動(dòng)，習(xí)慣上把海面垂直方向漲落稱為潮汐，而海水在 水平方向的流動(dòng)稱為潮流。 n 全日潮型：南海汕頭、渤海秦皇島、南海北部灣 n 半日潮型：大沽、青島、廈門 n 混合潮型：榆林港 海洋潮汐理論海洋潮汐理論 Page 16 LOGO n 化學(xué)海洋學(xué)化學(xué)海洋學(xué) 用化學(xué)的理論和方法研究海洋各組成部分的化學(xué)組成、物質(zhì)分布和 海洋生物地球化學(xué)過(guò)程的學(xué)科。 n 化學(xué)海洋學(xué)研究?jī)?nèi)容化學(xué)海洋學(xué)研究?jī)?nèi)容 化學(xué)海洋學(xué)研究的范圍，涉及到一個(gè)龐大而復(fù)雜的領(lǐng)域-世界海洋 ?；瘜W(xué)海洋學(xué)研究的內(nèi)容主要有以下四個(gè)方面：一是海水化學(xué)；二是 海洋沉積物化學(xué)；三是活體海洋生物化學(xué)；四是海洋界面物理化學(xué)及

13、 與界面物相互作用的化學(xué)。因此，化學(xué)海洋學(xué)相對(duì)于海洋學(xué)的其他分 支學(xué)科來(lái)說(shuō)，所描述的內(nèi)容和范圍要更廣泛一些?；瘜W(xué)海洋學(xué)主要是 研究和測(cè)定海水的同位素、元素及分子能級(jí)，它是研究海洋中有機(jī)物 和無(wú)機(jī)物的組成，包括這些物質(zhì)的基本特性、來(lái)源、構(gòu)造模式，還有 在海洋地質(zhì)、生物、物理、氣象等領(lǐng)域中的特殊作用。 化學(xué)海洋學(xué)化學(xué)海洋學(xué) Page 17 LOGO n 研究的重點(diǎn)和前沿研究的重點(diǎn)和前沿 目前，化學(xué)海洋學(xué)的發(fā)展方向，仍然是海洋界面化學(xué)過(guò)程的研究，是 研究的重點(diǎn)和前沿，是與全球變化有關(guān)的海洋生物地球化學(xué)過(guò)程?；瘜W(xué) 海洋學(xué)研究范圍擴(kuò)大的另一個(gè)重要原因是，近幾十年來(lái)，世界海洋環(huán)境 被污染。海洋污染實(shí)際上是

14、人們活動(dòng)的副產(chǎn)物。它的內(nèi)在機(jī)理是通過(guò)能 量特性轉(zhuǎn)換、輻射水平、化學(xué)和物理等組合影響，以及生物的分布、豐 度和質(zhì)量等變化，直接或間接的效應(yīng)引起海洋環(huán)境有害變化。由于世界 人口和每個(gè)人使用能量的不斷增加，世界海洋中已檢出了許多以降解形 式存在的物質(zhì)；海洋的某些重要污染源，例如，向海洋中排放的下水污 泥和疏浚淤渣，河流排出物、船舶廢棄物、溢出的油和有害化學(xué)物質(zhì)、 港灣碎屑、工業(yè)廢棄物等，還有由脫鹽工廠排出的熱能、氯化烴，如滴 滴涕、艾氏劑-毒殺酚類物質(zhì)。 化學(xué)海洋學(xué)化學(xué)海洋學(xué) Page 18 LOGO n 海洋生物學(xué)海洋生物學(xué) 海洋生物學(xué)是一門綜合性交叉學(xué)科，主要包括海洋有機(jī)體 的功能，海洋生物多樣

15、性和生態(tài)三個(gè)方面的內(nèi)容。它是研 究海洋中生命有機(jī)體的起源，分布，形態(tài)和結(jié)構(gòu)，進(jìn)化與 演替的特征和生物生命過(guò)程的活動(dòng)規(guī)律；探索海洋生物之 間和生物與其所處的海洋環(huán)境之間的相互作用和相互影響 的科學(xué)。 海洋生物學(xué)海洋生物學(xué) Page 19 LOGO n 海洋生物學(xué)學(xué)科體系海洋生物學(xué)學(xué)科體系 n 1海洋生物分類學(xué)。按界、門、綱、目、科、屬、種系統(tǒng)研究各種海洋 生物。大體將海洋生物分為海洋動(dòng)物、海洋植物、海洋真菌和海洋細(xì)菌等 4類。 n 2海洋生物形態(tài)學(xué)。研究海洋生物外部和內(nèi)部形態(tài)的特征及其規(guī)律。 n 3海洋生物區(qū)系分布。研究生物在海洋中的分布及其規(guī)律，闡明各區(qū)系 的特點(diǎn)及其與環(huán)境的關(guān)系。 n 4海洋

16、生態(tài)學(xué)。研究海洋生物之間及其與環(huán)境的關(guān)系，著重研究食物， 并研究海洋食物鏈（攝食者與被食者的營(yíng)養(yǎng)關(guān)系）和海洋生物生產(chǎn)力（通 過(guò)同化作用生產(chǎn)有機(jī)物的能力）。 n 5海洋生物學(xué)生理、生化和遺傳研究。 海洋生物學(xué)海洋生物學(xué) Page 20 LOGO n 海洋生物學(xué)研究分類海洋生物學(xué)研究分類 n 1.1.海洋藻類學(xué)海洋藻類學(xué) 9.9.海洋初級(jí)生產(chǎn)力海洋初級(jí)生產(chǎn)力 n 2.2.海洋魚(yú)類海洋魚(yú)類 10.10.海洋生物藥用海洋生物藥用 n 3.3.海洋無(wú)脊椎動(dòng)物學(xué)海洋無(wú)脊椎動(dòng)物學(xué) 11.11.海洋環(huán)境生物學(xué)海洋環(huán)境生物學(xué) n 4.4.海洋群體生態(tài)學(xué)海洋群體生態(tài)學(xué) 12.12.太平洋海洋生物太平洋海洋生物 n 5.5.個(gè)體生態(tài)學(xué)個(gè)體生態(tài)學(xué) 13.13.南極近海生物南極近海生物 n 6.6.附著生物生態(tài)學(xué)附著生物生態(tài)學(xué) n 7.7.海洋實(shí)驗(yàn)生物學(xué)海洋實(shí)驗(yàn)生物學(xué) n 8.8.海洋微生物學(xué)海洋微生物學(xué) 海洋生物學(xué)海洋生物學(xué) Page 21 LOGO n 海洋科學(xué)體系既有基礎(chǔ)性科學(xué)，也有應(yīng)用與