《基礎(chǔ)海洋學(xué)》課件

基礎(chǔ)海洋學(xué)基礎(chǔ)海洋學(xué)是研究海洋的物理、化學(xué)、生物、地質(zhì)等方面基本規(guī)律的學(xué)科。它為海洋資源開發(fā)利用、海洋環(huán)境保護(hù)、海洋科學(xué)研究提供基礎(chǔ)理論和技術(shù)支撐。課程介紹海洋生物了解海洋生物的種類、分布、習(xí)性及與環(huán)境的關(guān)系海洋物理過程掌握海流、潮汐、海浪等物理現(xiàn)象的原理和影響海洋地理學(xué)習(xí)海洋的地理位置、地形地貌、水文特征等海洋研究探究海洋資源、環(huán)境、氣候變化等方面的科學(xué)問題海洋的起源及構(gòu)造地球早期，火山活動劇烈，大量氣體從地殼噴發(fā)，形成了原始大氣層。原始大氣層中含有大量水蒸氣，隨著地球溫度逐漸降低，水蒸氣凝結(jié)成雨水，降落到地球表面，形成了最初的海洋。海洋的構(gòu)造可以分為三大層：表層、中層和深層。表層海洋受陽光照射，溫度較高，鹽度較低；中層海洋溫度和鹽度都比較穩(wěn)定；深層海洋溫度低，鹽度高。海底地形概況海底地形錯綜復(fù)雜，包括大陸架、大陸坡、洋盆、海嶺等。大陸架是陸地向海洋的過渡地帶，水深較淺，富含生物資源。大陸坡是大陸架向洋盆的過渡地帶，坡度較陡，富含海底沉積物。洋盆是廣闊的深海區(qū)域，水深較深，地形較為平坦。海嶺是海底山脈，通常由火山活動形成，分布在世界各大洋。海洋沉積物的種類和分布陸源沉積物來自大陸的風(fēng)化和侵蝕產(chǎn)物。生物沉積物由海洋生物的遺骸組成，如珊瑚礁、貝殼等?；鹕匠练e物海底火山噴發(fā)形成的物質(zhì)，如火山灰、巖漿等?；瘜W(xué)沉積物由海水中的化學(xué)物質(zhì)沉淀形成，如錳結(jié)核、磷酸鹽等。海水的組成及性質(zhì)主要成分海水主要由水、鹽和微量元素組成。海水中的鹽主要包括氯化鈉、氯化鎂、硫酸鎂等。微量元素包括鐵、錳、鋅、銅、碘等，含量極少，但對海洋生物的生存和海洋環(huán)境的平衡至關(guān)重要。重要性質(zhì)海水具有鹽度、溫度、密度、透明度、pH值等重要性質(zhì)，這些性質(zhì)相互影響，共同構(gòu)成海洋環(huán)境的復(fù)雜性。這些性質(zhì)會影響海水的流動、生物的分布和海洋資源的開發(fā)利用。海水的溫度分布緯度溫度特征低緯度陽光充足，溫度較高中緯度季節(jié)變化明顯，夏季高溫，冬季寒冷高緯度常年低溫，冰點以下海水的溫度分布受緯度、季節(jié)、洋流等因素影響，形成不同的溫度帶。赤道附近水溫最高，兩極地區(qū)水溫最低。海水的密度分布海水的密度受溫度、鹽度和壓力的影響。海水溫度越低，鹽度越高，壓力越大，密度就越大。密度分布決定著海水的垂直運(yùn)動和水平流動，是海洋環(huán)流的重要影響因素。1.020-1.030密度值海水密度通常在1.020-1.030g/cm3之間，受多種因素影響而變化。1.028平均值平均海水密度約為1.028g/cm3，但各地差異明顯。35鹽度鹽度越高，海水密度越大。0溫度溫度越低，海水密度越大。海流系統(tǒng)概述海流是海洋中持續(xù)的、有方向的水流，對海洋物質(zhì)、能量輸送以及氣候變化具有重要影響。1表面海流受風(fēng)力驅(qū)動，以風(fēng)向和地球自轉(zhuǎn)為主要影響因素2深層海流由密度差異驅(qū)動，冷水和鹽水密度較大，下沉并向赤道流動3上升流深層海水上升至表層，帶來營養(yǎng)物質(zhì)，利于生物生長4下降流表層海水下沉，帶來氧氣，影響深層海洋環(huán)境全球海流系統(tǒng)是一個相互關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)，連接著各個海洋區(qū)域，調(diào)節(jié)著地球氣候。海浪的形成與傳播1風(fēng)力海浪主要受風(fēng)力驅(qū)動。2摩擦力風(fēng)與海面摩擦，形成波浪。3波浪傳播能量通過波浪傳播，遠(yuǎn)離風(fēng)源。4波浪類型風(fēng)浪、涌浪、海嘯等。海浪是海洋表面起伏運(yùn)動的波動現(xiàn)象，受風(fēng)力驅(qū)動形成。風(fēng)力推動海水，形成波浪，波浪傳播能量，遠(yuǎn)離風(fēng)源，形成涌浪。海嘯則是由海底地震或火山爆發(fā)等突發(fā)事件引發(fā)的巨浪。潮汐現(xiàn)象及其成因1月球引力月球引力是造成潮汐現(xiàn)象的主要原因，月球?qū)Φ厍虻奈?dǎo)致地球表面海水發(fā)生漲落。2太陽引力太陽引力也會對潮汐產(chǎn)生影響，但太陽引力比月球引力弱，所以太陽對潮汐的影響相對較小。3地球自轉(zhuǎn)地球的自轉(zhuǎn)會使潮汐周期性地發(fā)生變化，形成周期性的漲落。4地理位置地球不同位置的海水深度和地理形態(tài)會影響潮汐的大小和時間。海洋環(huán)境與生態(tài)系統(tǒng)海洋環(huán)境是指海洋的物理、化學(xué)和生物環(huán)境，是海洋生物生存和繁衍的基礎(chǔ)。海洋環(huán)境包括海洋水體、海底沉積物、海洋生物和海洋大氣等要素。海洋生態(tài)系統(tǒng)是指由海洋環(huán)境和海洋生物組成的相互作用的生態(tài)系統(tǒng)。海洋生態(tài)系統(tǒng)包括海洋生物群落、海洋生物種群和海洋生物之間的相互作用。海洋生物多樣性種類繁多海洋生物種類繁多，從微小的浮游生物到龐大的鯨魚，從色彩斑斕的珊瑚礁到深海熱液噴口。分布廣泛海洋生物分布廣泛，從赤道到兩極，從淺海到深海，都有著獨特的生物群落。生態(tài)系統(tǒng)海洋生物之間相互依存，形成復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，維持著海洋的平衡和穩(wěn)定。重要性海洋生物多樣性是人類賴以生存的重要資源，也是維護(hù)海洋生態(tài)系統(tǒng)平衡的重要基礎(chǔ)。海洋資源的開發(fā)利用石油和天然氣海洋蘊(yùn)藏著豐富的石油和天然氣資源，對人類社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展至關(guān)重要。漁業(yè)資源海洋漁業(yè)資源豐富，提供重要的蛋白質(zhì)來源，滿足人類的營養(yǎng)需求。海洋能海洋能資源豐富，包括潮汐能、波浪能、溫差能等，可作為清潔能源。礦產(chǎn)資源海洋中蘊(yùn)藏著豐富的礦產(chǎn)資源，如錳結(jié)核、多金屬硫化物等。海洋環(huán)境的保護(hù)污染控制減少工業(yè)和農(nóng)業(yè)污染物排放，加強(qiáng)海洋垃圾清理和防治。資源利用合理開發(fā)海洋資源，避免過度捕撈和破壞性開發(fā)，促進(jìn)可持續(xù)利用。海洋災(zāi)害的預(yù)防與應(yīng)對1災(zāi)害預(yù)警建立完善的海洋災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，及時發(fā)布預(yù)警信息，提高公眾防災(zāi)意識。2應(yīng)急救援加強(qiáng)海洋災(zāi)害應(yīng)急救援隊伍建設(shè)，制定科學(xué)合理的應(yīng)急預(yù)案，提高災(zāi)害應(yīng)對能力。3災(zāi)后重建做好災(zāi)后評估和重建工作，重建海洋生態(tài)系統(tǒng)，保障沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展。海洋氣候和氣候變化海面溫度變化海洋吸收了地球大氣層中大部分的熱量，海面溫度的變化對全球氣候變化有重要影響。海洋酸化隨著大氣中二氧化碳濃度的增加，海洋吸收更多的二氧化碳，導(dǎo)致海水酸性增強(qiáng)，影響海洋生態(tài)系統(tǒng)。海平面上升氣候變化導(dǎo)致冰川融化，海水膨脹，海平面升高，威脅沿海地區(qū)。極端天氣事件氣候變化導(dǎo)致海洋溫度和氣壓變化，增加極端天氣事件的頻率和強(qiáng)度，例如臺風(fēng)。海洋調(diào)查與勘探技術(shù)海洋調(diào)查技術(shù)傳統(tǒng)的海洋調(diào)查技術(shù)包括聲吶、拖網(wǎng)、水文觀測等?，F(xiàn)代調(diào)查技術(shù)則包括衛(wèi)星遙感、無人機(jī)探測、海底機(jī)器人等。海洋勘探技術(shù)海洋勘探技術(shù)主要用于尋找和評估海洋資源，包括石油、天然氣、礦產(chǎn)、生物資源等。數(shù)據(jù)處理與分析海洋調(diào)查和勘探獲取大量數(shù)據(jù)，需要進(jìn)行處理、分析和解釋，才能有效地應(yīng)用于科學(xué)研究、資源開發(fā)和海洋環(huán)境保護(hù)。海洋觀測網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)系統(tǒng)海洋觀測網(wǎng)絡(luò)是收集海洋數(shù)據(jù)的重要基礎(chǔ)設(shè)施，覆蓋全球海洋，為海洋科學(xué)研究、資源管理和環(huán)境保護(hù)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)系統(tǒng)則負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)存儲、處理、分析和共享，將海量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可利用的信息和知識，為海洋管理決策提供科學(xué)依據(jù)。海洋對人類社會的重要性食物來源海洋為人類提供豐富的食物資源，包括魚類、貝類、海藻等，是人類重要的蛋白質(zhì)來源。資源寶庫海洋蘊(yùn)藏著豐富的礦產(chǎn)資源、能源資源和生物資源，對人類經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。調(diào)節(jié)氣候海洋在調(diào)節(jié)全球氣候方面發(fā)揮著重要作用，影響著地球上的氣溫、降水和風(fēng)力等氣候要素。交通運(yùn)輸海洋是重要的交通運(yùn)輸通道，連接著世界各地，促進(jìn)著國際貿(mào)易和文化交流。海洋知識在實際應(yīng)用中的體現(xiàn)航海和船舶設(shè)計了解海流、潮汐和天氣模式對于航海安全至關(guān)重要，海洋知識可用于船舶設(shè)計和航線規(guī)劃。海洋資源開發(fā)海洋知識可用于勘探石油、天然氣、礦產(chǎn)資源，以及開發(fā)海洋生物資源，促進(jìn)海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展。海洋環(huán)境保護(hù)海洋知識可用于監(jiān)測海洋環(huán)境變化，評估污染物對海洋生態(tài)的影響，制定海洋保護(hù)策略。海洋法及其發(fā)展國際海洋法公約聯(lián)合國海洋法公約是現(xiàn)代海洋法的重要基石，為海洋的和平利用和可持續(xù)發(fā)展提供了法律框架。專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)是沿海國對其領(lǐng)海以外一定范圍的海域擁有主權(quán)權(quán)利，包括資源開發(fā)、環(huán)境保護(hù)等。大陸架大陸架是大陸向海洋的延伸，沿海國對其擁有專屬權(quán)利，可以勘探和開發(fā)自然資源。海洋環(huán)境保護(hù)海洋環(huán)境保護(hù)是現(xiàn)代海洋法的重要內(nèi)容，旨在保護(hù)海洋生態(tài)系統(tǒng)和生物多樣性，維護(hù)海洋資源的可持續(xù)利用。海洋事業(yè)的發(fā)展趨勢1科技驅(qū)動海洋科技的進(jìn)步為海洋事業(yè)的發(fā)展提供了強(qiáng)大的動力，例如海洋觀測技術(shù)、海洋資源開發(fā)技術(shù)、海洋環(huán)境保護(hù)技術(shù)等。2綠色發(fā)展海洋事業(yè)的發(fā)展將更加注重生態(tài)環(huán)境保護(hù)，可持續(xù)利用海洋資源，促進(jìn)海洋生態(tài)文明建設(shè)。3國際合作海洋事業(yè)的國際合作將更加密切，共同應(yīng)對全球性海洋問題，推動海洋治理體系建設(shè)。4人才培養(yǎng)海洋人才培養(yǎng)將更加重視海洋學(xué)科交叉融合，培養(yǎng)復(fù)合型人才，為海洋事業(yè)發(fā)展提供智力支持。海洋科學(xué)研究的前沿方向海洋微生物海洋微生物數(shù)量龐大，種類繁多，對海洋生態(tài)系統(tǒng)起著至關(guān)重要的作用。研究海洋微生物的基因組，可以發(fā)現(xiàn)新基因和新物質(zhì)，為生物醫(yī)藥、海洋農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域提供新的資源和技術(shù)。海洋生物技術(shù)開發(fā)海洋生物資源，利用生物技術(shù)生產(chǎn)海洋藥物、生物材料、生物能源等，具有廣闊的應(yīng)用前景。研究海洋生物的基因表達(dá)調(diào)控，可以提高海洋生物的產(chǎn)量和質(zhì)量。海洋教育的重要性海洋教育培養(yǎng)人們對海洋的認(rèn)知和尊重。了解海洋知識，提高海洋保護(hù)意識。從小樹立海洋意識，培養(yǎng)未來一代的海洋責(zé)任感。激發(fā)學(xué)生對海洋科學(xué)研究的興趣，促進(jìn)海洋人才培養(yǎng)。海洋產(chǎn)業(yè)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)可再生能源海洋蘊(yùn)藏著豐富的可再生能源，如波浪能、潮汐能和風(fēng)能。生物技術(shù)海洋生物技術(shù)領(lǐng)域潛力巨大，例如藥物研發(fā)、生物材料和食品生產(chǎn)。海洋旅游海洋旅游業(yè)蓬勃發(fā)展，為海洋經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)巨大，如觀光、潛水和游艇。環(huán)境保護(hù)海洋污染、過度捕撈等問題亟待解決，需要加強(qiáng)海洋環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展?？沙掷m(xù)海洋發(fā)展的理念11.保護(hù)海洋環(huán)境海洋環(huán)境是人類賴以生存的寶貴資源，可持續(xù)發(fā)展要求我們保護(hù)海洋環(huán)境，防止污染和過度開發(fā)。22.合理利用海洋資源海洋資源是可再生和不可再生的，合理利用海洋資源，使其能夠持續(xù)利用，是可持續(xù)發(fā)展的重要原則。33.促進(jìn)海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展可持續(xù)發(fā)展不僅關(guān)注海洋環(huán)境保護(hù)，還關(guān)注海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展，要實現(xiàn)海洋經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，確保海洋資源的永續(xù)利用。44.維護(hù)海洋權(quán)益維護(hù)海洋權(quán)益是可持續(xù)海洋發(fā)展的重要目標(biāo)，保障海洋安全，維護(hù)海洋權(quán)益，是可持續(xù)海洋發(fā)展的基礎(chǔ)。海洋科技創(chuàng)新與應(yīng)用海底探測技術(shù)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用于海洋探索，提供精確的海底數(shù)據(jù)。海洋能源開發(fā)利用潮汐能、波浪能和風(fēng)能等海洋資源，為人類提供清潔能源。海洋生物技術(shù)開發(fā)利用海洋生物資源，例如醫(yī)藥、食品和生物材料。海洋數(shù)據(jù)分析利用大數(shù)據(jù)分析和建模，預(yù)測海洋環(huán)境變化，優(yōu)化資源利用。海洋文化的傳承與交流海洋文化是人類文明的重要組成部分，它反映了人類與海洋長期互動關(guān)系中的智慧、經(jīng)驗和價值觀。海洋文化包括海洋神話、傳說、航海技術(shù)、海洋藝術(shù)、海洋節(jié)慶等等。傳承和交流海洋文化，能夠增進(jìn)人們對海洋的了解和尊重，促進(jìn)海洋的可持續(xù)發(fā)展，為構(gòu)建人類命運(yùn)共同體貢獻(xiàn)力量。海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略與實踐海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略