海洋

海洋
海洋
  海洋面积约362,000,000平方公里(140,000,000平方里),近地球表面积的71%。海洋中含有十三亿五千多万立方千米的水,约占地球上总水量的97%。  全球海洋一般被分为数个大洋和面积较小的海。四个主要的大洋为太平洋大西洋印度洋北冰洋(有科学家又加上第五大洋,即南极洲附近的海域),大部分以陆地和海底地形线为界。

研究分析

  地球表面被陆地分隔为彼此相通的广大水域称为海洋,其总面积约为3.6亿平方公里,约占地球表面积的71%,因为海洋面积远远大于陆地面积,故有人将地球称为“水球”。海和洋不是一回事,海洋的中间部分称为洋,约占海洋总面积的89%,它的深度大,一般在二、三千米以上,海水的温度、盐度、颜色等不受大陆影响,有独立的潮汐和洋流系统。全球分四个大洋即太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋。海洋的边缘部分称为海,深度较浅,一般在二、三千米之内,约占海洋总面积的11%。海没有独立的潮汐和海流系统,水温因受大陆影响而有显著的季节变化,盐度受附近大陆河流和气候的影响也较明显,水色以黄绿色较多,透明度小。海按其所处位置的不同,可分边缘海和地中海两种类型。大洋靠近大陆的部分,被岛屿和半岛分隔开,水流交换畅通的称为边缘海,如东海、南海、日本海等;介于大陆之间的海称地中海,如地中海、加勒比海等。如果地中海伸进一个大陆内部,仅有狭窄水道与海洋相通的,又称为内海,如渤海、波罗的海等。  现在的研究证明,大约在50亿年前,从太阳星云中分离出一些大大小小的星云团块。它们一边绕太阳旋转,一边自转。在运动过程中,互相碰撞,有些团块彼此结合,由小变大,逐渐成为原始的地球。星云团块碰撞过程中,在引力作用下急剧收缩,加之内部放射性元素蜕变,使原始地球不断受到加热增温;当内部温度达到足够高时,地内的物质包括铁、镍等开始熔解。在重力作用下,重的下沉并趋向地心集中,形成地核;轻者上浮,形成地壳和地幔。在高温下,内部的水分汽化与气体一起冲出来,飞升入空中。但是由于地心的引力,它们不会跑掉,只在地球周围,成为气水合一的圈层。  位于地表的一层地壳,在冷却凝结过程中,不断地受到地球内部剧烈运动的冲击和挤压,因而变得褶皱不平,有时还会被挤破,形成地震与火山爆发,喷出岩浆与热气。开始,这种情况发生频繁,后来渐渐变少,慢慢稳定下来。这种轻重物质分化,产生大动荡、大改组的过程,大概是在45亿年前完成了。  地壳经过冷却定形之后,地球就像个久放而风干了的苹果,表面皱纹密布,凹凸不平。高山、平原、河床、海盆,各种地形一应俱全了。  在很长的一个时期内,天空中水气与大气共存于一体;浓云密布。天昏地暗,随着地壳逐渐冷却,大气的温度也慢慢地降低,水气以尘埃与火山灰为凝结核,变成水滴,越积越多。由于冷却不均,空气对流剧烈,形成雷电狂风,暴雨浊流,雨越下越大,一直下了很久很久。滔滔的洪水,通过千川万壑,汇集成巨大的水体,这就是原始的海洋。  原始的海洋,海水不是咸的,而是带酸性、又是缺氧的。水分不断蒸发,反复地形云致雨,重又落回地面,把陆地和海底岩石中的盐分溶解,不断地汇集于海水中。经过亿万年的积累融合,才变成了大体匀的咸水。同时,由于大气中当时没有氧气,也没有臭氧层,紫外线可以直达地面,靠海水的保护,生物首先在海洋里诞生。大约在38亿年前,即在海洋里产生了有机物,先有低等的单细胞生物。在6亿年前的古生代,有了海藻类,在阳光下进行光合作用,产生了氧气,慢慢积累的结果,形成了臭氧层。此时,生物才开始登上陆地。  总之,经过水量和盐分的逐渐增加,及地质历史上的沧桑巨变,原始海洋逐渐演变成今天的海洋。
海洋
海洋
  连绵不绝的盐水水域,分布於地表的巨大盆地中。面积约362,000,000平方公 (140,000,000平方里),近地球表面积的71%。海洋中含有十三亿五千多万立方千米的水,约占地球上总水量的97%。全球海洋一般被分为数个大洋和面积较小的海。四个主要的大洋为太平洋、大西洋和印度洋、北冰洋(有科学家又加上第五大洋,即南极洲附近的海域),大部分以陆地和海底地形线为界。四大洋在环绕南极大陆的水域即南极海(又称南部海〔Southern Ocean〕)大片相连。传统上,南极海也被分为三部分,分别隶属三大洋。将南极海的相应部分包含在内,太平洋、大西洋和印度洋分别占地球海水总面积的46%、24%和20%。重要的边缘海多分布於北半球,它们部分为大陆或岛屿包围。最大的是北冰洋及其近海、亚洲的地中海(介於澳大利亚与东南亚之间)、加勒比海及其附近水域、地中海(欧洲)、白令海、鄂霍次克海、黄海、东海和日本海。

海洋灾害

  海洋灾害主要指风暴潮灾害、巨浪灾害,海冰灾害、海雾灾害、大风灾害及地震海啸灾害等突发性的自然灾害。  引发海洋灾害的原因主要有大气的强烈扰动,如热带气旋、温带气旋等;海洋水体本身的扰动或状态骤变;海底地震、火山爆发及其伴生之海底滑坡、地裂缝等。 海洋自然灾害不仅威胁海上及海岸,有些还危及自岸向陆广大纵深地区的城乡经济和人民生命财产的安全。上述海洋灾害还会在受灾地区引起许多次生灾害和衍生灾害。如:风暴潮、风暴巨浪引起海岸侵蚀、土地盐碱化; 海洋污染引起生物毒素灾害,再引起人畜中毒等。  世界上经济发达的海洋国家,以及有关国际组织,都很重视海洋灾害的预警和防御。海洋灾害(现象)发生、发展、移行和消失的监视监测,是预警和防御体系最重要和最基本的内容。全球范围的海洋灾害监视监测是通过海洋监测 ,(或观测)网实现的。
海洋
海洋
  通常,海洋监测网包括以下内容:  1.岸边及岛屿海洋站。一般包括全部的海面气象观测和海洋水文观测。但专业海洋站往往只进行单项观测,如测波站、验潮站(海平面观测)、污染监测站、海冰观测站等。  2.硼舶观测。船舶观测包括使用海洋调查船的海洋标 准断面监测和大面观测,以及使用各类交通运输、渔业、油 气勘探船(或平台)的辅助观测。  3.海洋浮标观测。包括建造专用的锚定海洋资料浮标,以锚泊方式固定于特定的海洋测站上进行记录,或漂流(海洋资料)浮标,随风和海流漂移在海上,并由卫星对其定位和收集资料数据的观测。除用浮标监测海洋气象和海面的海洋环境要素外,现在还正在发展水下遥测系统,以便获取海面以下的海洋环境资料。  4.水下及海底系统。水下及海底系统的发展除了因为要进行水下及海底探测外,更主要的还是因为一定深度的水下和海底较为"安静",可以比较安全地系泊或安放仪器,对水面、水体、海底的环境及其变化进行监测。  5.遥感监测。航天(卫星)、航空(飞机,包括飞机探测)和陆基(岸边、船舶雷达)遥感,是近几十年来迅速发展的,对海洋灾害监视监测非常有效的手段。它更具有快速、大范围和全天候的特点,因此更适用于海洋灾害的监视监测。

海和洋的区分

  广阔的海洋,从蔚蓝到碧绿,美丽而又壮观。海洋,海洋。人们总是这样说,但好多人却不知道,海和洋不完全是一回事,它们彼此之间是不相同的。那么,它们有什么不同,又有什么关系呢?  洋,是海洋的中心部分,是海洋的主体。世界大洋的总面积,约占海洋面积的89%。大洋的水深,一般在3000米以上,最深处可达1万多米。大洋离陆地遥远,不受陆地的影响。它的水文和盐度的变化不大。每个大洋都有自己独特的洋流和潮汐系统。大洋的水色蔚蓝,透明度很大,水中的杂质很少。世界共有4个,即太平洋、印度洋、大西洋、北冰洋。
海洋
海洋
  海,在洋的边缘,是大洋的附属部分。海的面积约占海洋的11%,海的水深比较浅,平均深度从几米到二三千米。海临近大陆,受大陆、河流、气候和季节的影响,海水的温度、盐度、颜色和透明度,都受陆地影响,有明显的变化。夏季,海水变暖,冬季水温降低;有的海域,海水还要结冰。在大河入海的地方,或多雨的季节,海水会变淡。由于受陆地影响,河流夹带着泥沙入海,近岸海水混浊不清,海水的透明度差。海没有自己独立的潮汐与海流。海可以分为边缘海、内陆海和地中海。边缘海既是海洋的边缘,又是临近大陆前沿;这类海与大洋联系广泛,一般由一群海岛把它与大洋分开。我国的东海、南海就是太平洋的边缘海。内陆海,即位于大陆内部的海,如欧洲的波罗的海等。地中海是几个大陆之间的海,水深一般比内陆海深些。世界主要的海接近50个。太平洋最多,大西洋次之,印度洋和北冰洋差不多。

海洋的形成

  海洋是怎样形成的?海水是从哪里来的?  对这个问题目前科学还不能作出最后的答案,这是因为,它们与另一个具有普遍性的、同样未彻底解决的太阳系起源问题相联系着。  现在的研究证明,大约在50亿年前,从太阳星云中分离出一些大大小小的星云团块。它们一边绕太阳旋转,一边自转。在运动过程中,互相碰撞,有些团块彼此结合,由小变大,逐渐成为原始的地球。星云团块碰撞过程中,在引力作用下急剧收缩,加之内部放射性元素蜕变,使原始地球不断受到加热增温;当内部温度达到足够高时,地内的物质包括铁、镍等开始熔解。在重力作用下,重的下沉并趋向地心集中,形成地核;轻者上浮,形成地壳和地幔。在高温下,内部的水分汽化与气体一起冲出来,飞升入空中。但是由于地心的引力,它们不会跑掉,只在地球周围,成为气水合一的圈层。  位于地表的一层地壳,在冷却凝结过程中,不断地受到地球内部剧烈运动的冲击和挤压,因而变得褶皱不平,有时还会被挤破,形成地震与火山爆发,喷出岩浆与热气。开始,这种情况发生频繁,后来渐渐变少,慢慢稳定下来。这种轻重物质分化,产生大动荡、大改组的过程,大概是在45亿年前完成了。

海洋

  地壳经过冷却定形之后,地球就像个久放而风干了的苹果,表面皱纹密布,凹凸不平。高山、平原、河床、海盆,各种地形一应俱全了。  在很长的一个时期内,天空中水气与大气共存于一体;浓云密布。天昏地暗,随着地壳逐渐冷却,大气的温度也慢慢地降低,水气以尘埃与火山灰为凝结核,变成水滴,越积越多。由于冷却不均,空气对流剧烈,形成雷电狂风,暴雨浊流,雨越下越大,一直下了很久很久。滔滔的洪水,通过千川万壑,汇集成巨大的水体,这就是原始的海洋。
海洋
海洋
  原始的海洋,海水不是咸的,而是带酸性、又是缺氧的。水分不断蒸发,反复地形云致雨,重又落回地面,把陆地和海底岩石中的盐分溶解,不断地汇集于海水中。经过亿万年的积累融合,才变成了大体匀的咸水。同时,由于大气中当时没有氧气,也没有臭氧层,紫外线可以直达地面,靠海水的保护,生物首先在海洋里诞生。大约在38亿年前,即在海洋里产生了有机物,先有低等的单细胞生物。在6亿年前的古生代,有了海藻类,在阳光下进行光合作用,产生了氧气,慢慢积累的结果,形成了臭氧层。此时,生物才开始登上陆地。  总之,经过水量和盐分的逐渐增加,及地质历史上的沧桑巨变,原始海洋逐渐演变成今天的海洋。

洋流的产生

  海里的水总是依照有规律的明确形式流动,循环不息,称为洋流。其中比较有名的是墨西哥湾流,最狭窄处也宽达50哩,流动时速可达4里,沿北美洲海岸北上,横过北大西洋,调节北欧的气候。北太平洋海流是一道类似的暖流,从热带向北流,提高北美洲西岸的气温。  盛行风是使海流运动不息的主要力量。海水密度不同,也是海流成因之一。冷水的密度比暖水高,因此冷水下沉,暖水上升。基于同样原理,两极附近的冷水也下沉,在海面以下向赤道流去。抵达赤道时,这股水流便上升,代替随著表面海流流向两极的暖水。  岛屿与大陆的海岸,对海流也有影响,不是使海流转向,就是把海流分成支流。不过一般来说,主要的海流都是沿著各个海洋盆地四周环流的。由于地球自转影响,北半球的海流以顺时针方向流动,南半球的则相反。

海水温度

  海水温度是反映海水热状况的一个物理量。世界海洋的水温变化一般在-2℃—30℃之间,其中年平均水温超过20℃的区域占整个海洋面积的一半以上。海水温度有日、月、年、多年等周期性变化和不规则的变化,它主要取决于海洋热收支状况及其时间变化。经直接观测表明:海水温度日变化很小,变化水深范围从0— 30米处,而年变化可到达水深350米左右处。在水深350米左右处,有一恒温层。但随深度增加,水温逐渐下降(每深1000米,约下降1°—2℃),在水深3000—4000米处,温度达到2°—-1℃。海水温度是海洋水文状况中最重要的因子之一,常作为研究水团性质,描述水团运动的基本指标。研究海水温度的时空分布及变化规律,不仅是海洋学的重要内容,而且对气象、航海、捕捞业和水声等学科也很重要。

海水的盐分

  海水所含的盐分各处不同,平均约为百分之三点五。这些溶解在海水中的无机盐,最常见的是氯化钠,即日用的食盐。  有些盐来自海底的火山,但大部分来自地壳的岩石。岩石受风化而崩解,释出盐类,再由河水带到海里去。在海水汽化后再凝结成水的循环过程中,海水蒸发后,盐留下来,逐渐积聚到现有的浓度。  海洋所含的盐极多,可以在全球陆地上铺成约厚500呎的盐层。

海水运动

  什么是海水运动  海水水体以及海洋中的各种组成物质,构成了对人类生存和发展有着重要意义的海洋环境。海水运动是海洋环境的核心内容,主要由四部分构成:海水运动形式;洋流的成因;表层洋流的分布;洋流对地理环境的影响。

·海水运动形式

  ①波浪:海水受海风的作用和气压变化等影响,促使它离开原来的平衡位置,而发生向上、向下、向前和向后方向运动。这就形成了海上的波浪。波浪是一种有规律的周期性的起伏运动。当波浪涌上岸边时,由于海水深度愈来愈浅,下层水的上下运动受到了阻碍,受物体惯性的作用,海水的波浪一浪叠一浪,越涌越多,一浪高过一浪。与此同时,随着水深的变浅,下层水的运动,所受阻力越来越大,以至于到最后,它的运动速度慢于上层的运动速度,受惯性作用,波浪最高处向前倾倒,摔到海滩上,成为飞溅的浪花.
海洋
海洋
  ②潮汐:由于日、月引潮力的作用,使地球的岩石圈、水圈和大气圈中分别产生的周期性的运动和变化的总称。固体地球在日、月引潮力作用下引起的弹性—塑性形变,称固体潮汐,简称固体潮或地潮;海水在日、月引潮力作用下引起的海面周期性的升降、涨落与进退,称海洋潮汐,简称海潮;大气各要素(如气压场、大气风场、地球磁场等)受引潮力的作用而产生的周期性变化(如8、12、24小时)称大气潮汐,简称气潮。其中由太阳引起的大气潮汐称太阳潮,由月球引起的称太阴潮。因月球距地球比太阳近,月球与太阳引潮力之比为11:5,对海洋而言,太阴潮比太阳潮显著。地潮、海潮和气潮的原动力都是日、月对地球各处引力不同而引起的,三者之间互有影响。大洋底部地壳的弹性—塑性潮汐形变,会引起相应的海潮,即对海潮来说,存在着地潮效应的影响;而海潮引起的海水质量的迁移,改变着地壳所承受的负载,使地壳发生可复的变曲。气潮在海潮之上,它作用于海面上引起其附加的振动,使海潮的变化更趋复杂。作为完整的潮汐科学,其研究对象应将地潮、海潮和气潮作为一个统一的整体,但由于海潮现象十分明显,且与人们的生活、经济活动、交通运输等关系密切,因而习惯上将潮汐(tide)一词狭义理解为海洋潮汐。  ③洋流:洋流又称海流,海洋中除了由引潮力引起的潮汐运动外,海水沿一定途径的大规模流动。引起海流运动的因素可以是风,也可以是热盐效应造成的海水密度分布的不均匀性。前者表现为作用于海面的风应力,后者表现为海水中的水平压强梯度力。加上地转偏向力的作用,便造成海水既有水平流动,又有铅直流动。由于海岸和海底的阻挡和摩擦作用,海流在近海岸和接近海底处的表现,和在开阔海洋上有很大的差别。大洋中深度小于二三百米的表层为风漂流层,行星风系作用在海面的风应力和水平湍流应力的合力,与地转偏向力平衡后,便生成风漂流。行星风系风力的大小和方向,都随纬度变化,导致海面海水的辐合和辐散。一方面,它使海水密度重新分布而出现水平压强梯度力,当它和地转偏向力平衡时,在相当厚的水平层中形成水平方向的地转流;另一方面,在赤道地区的风漂流层底部,海水从次表层水中向上流动,或下降而流入次表层水中,形成了赤道地区的升降流。大洋上的结冰、融冰、降水和蒸发等热盐效应,造成海水密度在大范围海面分布不均匀,可使极地和高纬度某些海域表层生成高密度的海水,而下沉到深层和底层。在水平压强梯度力的作用下,作水平方向的流动,并可通过中层水底部向上再流到表层,这就是大洋的热盐环流。大洋表层生成的风漂流,构成大洋表层的风生环流。其中,位于低纬度和中纬度处的北赤道流和南赤道流,在大洋的西边界处受海岸的阻挡,其主流便分别转而向北和向南流动,由于科里奥利参量随纬度的变化(β-效应)和水平湍流摩擦力的作用,形成流辐变窄、流速加大的大洋西向强化流。每年由赤道地区传输到地球的高纬地带的热量中,有一半是大洋西边界西向强化流传输的。进入大洋上层的热盐环流,在北半球由于和大洋西向强化流的方向相同,使流速增大;但在南半球则因方向相反,流速减缓,故大洋环流西向强化现象不太显著。大洋表层风生环流在南半球的中纬度和高纬度地带,由于没有大陆海岸阻挡,形成了一支环绕南极大陆连续流动的南极绕极流。在大洋的东部和近岸海域,当风力长期地、几乎沿海岸平行地均匀吹刮时,一方面生成风漂流,发生海水的水平辐合和辐散,而出现上升流和下降流;另一方面因海水在近岸处积聚和流失而造成海面倾斜,发生水平压强梯度力而产生沿岸流,就形成沿岸的升降流。 大洋西向强化流在北半球向北(南半球向南)流动,而后折向东流,至某特定地区时,流动开始不稳定,流轴在其平均位置附近便发生波状的弯曲,出现海流弯曲 (或蛇行)现象,最后形成环状流而脱离母体,生成了中央分别为来自大陆架的冷水的冷流环和来自海洋内部的暖水的暖流环。这是一类具有中等尺度的中尺度涡。  此外,在大洋的其他部分,由于海流的不稳定,也能形成其他种类的中尺度涡。这些中尺度涡集中了海洋中很大一部分能量,形成了叠加在大洋气候式平均环流场之上的各种天气式涡旋,使大洋环流更加复杂。在海洋的大陆架范围或浅海处,由于海岸和海底摩擦显著,加上潮流特别强等因素,便形成颇为复杂的大陆架环流、浅内海环流、海峡海流等浅海海流。海流按其水温低于或高于所流经的海域的水温,可分为寒流和暖流两种,前者来自水温低处,后者来自水温高处。表层海流的水平流速从几厘米/秒到300厘米/秒,深处的水平流速则在10厘米/秒以下。垂直流速很小,从几厘米/天到几十厘米/时。海流以流去的方向作为流向,恰和风向的定义相反。 海流对海洋中多种物理过程、化学过程、生物过程和地质过程,以及海洋上空的气候和天气的形成及变化,都有影响和制约的作用,故了解和掌握海流的规律、大尺度海-气相互作用和长时期的气候变化,对渔业、航运、排污和军事等都有重要意义.

洋流的成因

  按照洋流形成原因,可以分为三类:  1、风海流 大气运动和近地面风带,是海洋水体运动的主要动力。盛行风吹拂海面 ,推动海洋水随风漂流,并使上层海水带动下层海水,形成规模很大的洋流,叫做风海流。
海洋
海洋
  2、密度流 由于各海域海水的温度、盐度不同,引起海水密度的差异,导致海水的流动,叫做密度流。如连接地中海与大西洋之间的直布罗陀海峡,地中海地区是地中海气候,夏季炎热干燥,冬季温和湿润,地中海蒸发量大,地中海海水盐度较高,而大西洋的海水密度大,水面降低,盐度比地中海低,密度较小,水面比地中海高。因此,大西洋水面较高,地中海水面较低,大西洋表层海水会经直布罗陀海峡流入地中海,而地中海底层海水会从海峡底层流入大西洋。二战中,德军潜水艇出入直布罗陀海峡,关闭了发动机,避开了英军的监听,绕到英军背后,偷袭英军得手。密度流不只分布在直布罗陀海峡一处,再比如,(曼德海峡)红海与印度洋,红海与地中海,波罗的海与北海,地中海与黑海。密度流分布规律:在封闭海区与开阔海洋之间的海峡,密度流的分布一般都很明显。   3、补偿流—海水的连续性,补偿流失 由风力和密度差异所形成的洋流,使海水流出的海区海水减少,由于海水连续性要求,补偿流失,相邻海区的海水便会流来补充,这样形成的洋流叫做补偿流。补偿流形成与风海流,密度流紧密联系。可分垂直补偿流主要发生在沿岸地区,在海岸附近,海水受风力作用发生运动,受离岸风或迎岸风的影响。a、受离岸风影响 由于离岸风吹送,表层海水离岸而去,导致邻近海区海水流速来补偿海水缺失,下层海水也上升到海面,来补偿流去的海水,形成上升流(低纬信风带大陆两岸)寒流。当表层海水遇到海岸或岛屿阻挡时,海水聚集在水平方向上发生分流,在垂直方向上产生下降流。  影响:上升流能把底层的营养盐类物质带到表层,使浮游生物大量生长,为鱼类提供饵料,因此,上升流海区往往形成重要的渔场,比如秘鲁渔场得益于秘鲁寒流(上升补偿流)。世界海洋上还有其他海区也分布着上升补偿流,地图册P25如加利福利亚寒流、本格拉寒流、加那利寒流。  洋流的形成除了受上面这些因素影响外,还受到陆地形状和地转偏向力影响,陆地形状和地转偏向力会迫使洋流在运动过程中,洋流的流动方向发生改变。洋流形成是受多种因素综合作用的结果,这使洋流的分布很复杂,但也是有一定规律的。

表层洋流的分布

  各大洋洋流的分布和流动的方向虽然很复杂,但还是有规律可循的。  1、在赤道至南北纬40°或60°之间,形成一低纬度环流,其流向在北半球呈顺时针方向,南半球成逆时针方向。每个环流的西部都是暖流,东部都是属于寒流。  2、在北纬40°或60°以北形成一高纬环流。其环流方向为逆时针方向,环流西部为寒流,东部为暖流。   3、赤道以北的北印度洋,因位于北回归线以南属季风洋流。冬季吹东北季风,表层海水向西流,洋流呈反时针方向流动;夏季吹西南季风,表层海水向东流,洋流呈顺时针方向流动。  4、东西方向流动的洋流,除南半球的西风漂流外,都具暖流性质。洋流对大陆沿岸气候有很大影响,寒流经过的地区对气候有降温、减湿的影响;而暖流则对沿途气候有增温、增湿的作用。

洋流对地理环境的影响

  全球的大洋环流,对高、低纬度间的热量输送和交换、调节全球的热量分布有重要意义。洋流对流经海区的沿岸气候、海洋生物分布和渔业生产,航海等都有影响,对人类文明进程和社会生活有着重要的贡献 。  1、 对气候的影响 暖流对流经沿岸地区的气候起增温、增湿的作用。 例如:西欧海洋性气候的形成受北大西洋暖流的影响。寒流对流经沿岸地区的气候起降温、减湿的作用。 例如:沿岸寒流对澳大利亚西海岸、秘鲁太平洋沿岸荒漠环境的形成有一定的作用。 如果洋流的异常,就会使全球的大气环流发生异常,从而影响到气候。如:厄尔尼诺现象。 厄尔尼诺现象在全球范围、正常的情况下,在太平洋东部,受洋流和信风的影响,东部海区的海水随南赤道暖流向西北流动,大洋东部有上升流补偿,表现为东部海区的水温低,西部的水温高。而当厄尔尼诺发生时,由于大洋东岸、秘鲁沿岸温度升高,致使秘鲁沿岸冷水上翻停止,上升流消失,使大气环流异常,降水发生变化。如1982-1983年的厄尔尼诺,使赤道东太平洋沿岸秘鲁的降水骤增,洪水泛滥;太平洋西侧的澳大利亚、印尼等地持续干旱,并引发森林大火,整个非洲更是干旱异常;我国也受其影响。如 1998年我国长江流域发生的特大洪涝灾害的自然原因之一就是受到了厄尔尼诺的影响。
海洋生物
海洋生物
  2、 对海洋生物的分布的影响:洋流对海洋生物分布的影响主要是形成渔场,全球四大渔场分为两类:一类是分布在寒暖流交汇的地方,另一类是分布在上升补偿流的地方(秘鲁渔场)。因为寒暖流交汇处和上升流都能把营养盐类带至海洋表层。寒、暖流交汇处,海水受到扰动,引起上下翻腾,于是把下层丰富的营养盐类带到表层,促使浮游生物大量繁殖,各种鱼类都集中到这里觅食,这就形成了渔场。世界著名的三大渔场都分布在寒、暖流交汇的海区,它们是北海道渔场(日本)、北海渔场(英国)、纽芬兰渔场(加拿大)。  3、 对海洋污染的影响 陆地上的污染物质进入海洋之后,洋流可以把近海的污染物质携带到其他海域,使污染范围扩大。但是,随着洋流的运动,污染物质会传到其他海域,加快净化速度。如近日 在西班牙海域的油轮燃料油泄漏、已使350公里的海岸受到严重污染,给当地的渔业生产和生态环境造成严重破坏。  4、 对航海事业的影响: 我们平常顺风、顺水走的速度要比逆风、逆水走的速度快的道理一样。航海一般选择近岸顺风、顺水。

海洋与气候的关系

  海洋是地球上决定气候发展的主要的因素之一。海洋本身是地球表面最大的储热体。海流是地球表面最大的热能传送带。海洋与空气之间的气体交换(其中最主要的有水汽、二氧化碳和甲烷)对气候的变化和发展有极大的影响。

对海洋的探索

  研究海洋的科学是海洋学。  早在史前人类就已经在海洋上旅行,从海洋中捕鱼,以海洋为生,对海洋进行探索。在航空发展之前,航海是人类跨大陆运输和旅行的主要方式。对深海海底的探索一直到20世纪中才真正开始。虽然今天人类对海洋用潜水球、潜水艇深海还所知甚少。

地球深处蕴藏"海洋"

  最近,地质学家通过实验室模拟,在人们最意想不到的地表之下1000多公里的地层深处找到了水。在温度达1000℃以上、并且承受高压的矿物岩里,可能储藏着相当于地球所有大洋中水量之5倍的水。而且该项发现还很可能有助于弄清地球是如何形成和发育的。  在地表之下650公里至2900公里的深处,是围绕在富含铁质的地核周围的高热、高压物质。日本东京科学院的专家估计,在这被称为下部地幔的矿物质中,可能包含有达到其自身质量0.2的水。已有的行星理论,推测了在其形成之初所出现的早期蒸发物质的数量,如水和二氧化碳的数量,而现在的发现则预示着地球初始阶段混合物质的数量,可能已经超出了早先的预料。

·奇怪的海洋生物

  千百万年来,地幔像一只盛有热汤的锅子一样,处于剧烈的搅拌与动荡之中,这使得地幔的构造层带运动,并且使地幔的化学成分混合。粘性更大的地幔会搅拌与动荡得更快。在下部地幔中由矿物质形成水,可能也会影响地幔的构造层带,使之不容易下沉到地层更深的地方。当构造层带下沉、加热和受挤压时,它们释放的水可能会软化围绕的地幔,以及松缓它们的下沉通道。  在稍高一点的地幔中,即在大约地表之下400公里至650公里之间深度的区域叫做转换带,因为它位于上部和下部地幔之间,在这里就可能存有相当于几个大洋的水。科学家发现,在下部地幔的矿物质中,可能保留有大约其上位岩石质量之十分之一的水,但因为下部地幔的体积比转换带的体积大得多,所以它具有相当多的水。  英国布利斯托尔大学的地质学家认为,该项发现有助于推进有关在地幔之中锁存有多少水的争论。他说直到现在,大部分人仍坚持认为在地幔中没有多少水。此外,在两年前进行的另一项类似研究中,得出的结论是地幔之下根本没有多少水。  日本科学家在实验室中模拟下部地幔,他们采用了构成该区域之大部分的三种矿物质进行研究。他们设计应用了一种多砧的特殊实验装置,以再现地幔下变化异常剧烈的苛刻条件,同时对矿物质用硬齿挤压和加热。在大约1600℃和25万个大气压下,他们应用二级离子质量光谱测定技术,测定了氢的数量,该技术使离子束冲击矿物质,并探测从矿物质表面放散出的离子。已有的其他研究结果表明,在该等矿物岩中得到的任何氢,都来自于其间存囿的水。最后,专家检测到了比实验预想要多得多的氢,从而得出了目前的结论。

漫谈大海的颜色

  翻开世界地图集,黄海、红海、黑海、白海会映入我们的眼帘。海的颜色为什么不同?彩色的海是谁的杰作呢?  太阳光线眼看是白色;可它是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种可见光所组成。这七种光线波长各不相同, 而不同深度的海水会吸收不同波长的光束。波长较长的红、橙、黄等光束射入海水后,先后被逐步吸收,而波长较短的篮、青光束射入海水后,遇到海水分子或其他微细的、悬在海洋里的浮体,便向四面散射和反射,特别是海水对蓝光吸收的少,而反射的多,越往深处越有更多的蓝光被折回到水面上来,因此,我们看到的海洋里的海水便是蔚蓝色一片了。  既然海水散射蓝色光,那么不论那个大海都应该是蔚蓝色的,但实际上,海洋却是红、黄、蓝、白、黑五色俱全, 这是由于某种海水变色的因索强于散射所生的蓝色时, 海水就会改头换面,五色缤纷了。  影响海水颜色的因素有悬浮质、离于、浮游生物等。大洋中悬浮质较少,颗粒也很微小,其水色主要取决于海水的光学性质,因此,大洋海水多呈蓝色;近海海水,由于悬浮物质增多, 颗粒较大,所以,近海海水多呈浅蓝色;近岸或河口地城,由于泥沙颜色使海水发黄;某些海区当淡红色的浮游生物大量繁殖时,海水常呈淡红色。  我国黄海,特别是近海海域的海水多呈土黄色且混浊,主要是从黄土高原上流进的又黄又浊的黄河水而染黄的,因而得名黄海。  不仅泥沙能改变海水的颜色,海洋生物也能改变海水的颜色。介于亚、非两洲间的红海,其一边是阿拉伯沙漠, 另一边有从撒哈拉大沙漠吹来的干燥的风,海水水温及海水中含盐量都比较高,因而海内红褐色的藻类大量繁衍,成片的珊湖以及海湾里的红色的细小海藻都为之镀上了一层红色的色泽,所以看到的红海是淡红色的, 因而得名红海。  由于黑海里跃层所起的障壁作用,使海底堆积大量污泥,这是促成黑海海水变黑的因素,另外,黑海多风暴、阴霾,特别是夏天狂暴的东北风,在海面上掀起灰色的巨浪,海水抹黑一片,故得名黑海。  白海是北冰洋的边缘海,深入俄罗斯西北部内陆,气象异常寒冷,结冰期达六个月之久。白海之所以得名是因为掩盖在海岸的白雪不化,厚厚的冰层冻结住它的港湾,海面被白雪覆盖。由于白色面上的强烈反射,致使我们看到的海水是一片白色。  彩色的海,是大自然的杰作。

地球外的海洋

  古时人类曾认为月球表面上较暗的部分是海洋,故称之为月海,事实上至目前为止未曾在月面上发现液态水。  火星上可能曾经有过大面积的海洋,但对此今天还没有完全的定论。  木星的卫星木卫二(欧罗巴)很有可能完全被海洋覆盖。其表面的冰层虽然有十多公里厚,但冰层下有流水几乎已被证实。木卫四(卡利斯托)可能也完全被海洋覆盖。  海王星的卫星海卫一(特里顿)的表面完全被一层冰覆盖。其冰层下可能已经没有流水了。

21世纪的药库

  据有关医学专家预测,人类将在21世纪制服癌症。那么,人类靠的是何种灵丹妙药?近年来,科学家们研究后发现,海洋将成为21世纪的药库。  海参  是一种含有高蛋白的名贵海味。然而,你可能没有想到,有几种海参会从肛门释放出一种毒素,这种毒素具有抑制肿瘤的作用。  牡蛎  这种小小的贝类,十分鲜美可口,不过,它更大的价值却是由于含有一种抗生素。这种抗生素具有抗肿瘤作用。  目前,一些制药业的研究人员正在进行从海藻和微小海洋生物提取有毒化合物的实验,以作为医治某些疾病的有效手段。  初步实验表明,从某种海绵状生物中提取的有毒物质,有抑制癌细胞发展的作用。从灌肠鱼体内提取的某种物质有助于治疗糖尿病,美国一位海洋问题专家形象地说:“海洋生物犹如一个可提供有关健康问题解决办法的咨询中心。”  在考虑从海洋中采药的时候,医学专家们十分重视对珊瑚的开发和利用。  实验表明,从珊瑚礁中提取的有毒物质,和某种海绵状生物中提取的毒物一样,也具有抑制癌细胞发展的作用;而从珊瑚礁中提取的其他物质对关节炎和气喘病可起到减轻炎症作用。有一种产于夏威夷的珊瑚,它含有剧毒,可用于制成治疗白血病、高血压及某些癌症的特效药。中国南海一种软珊瑚的提纯物,具有降血压、抗心率失常及解痉等作用?  鲨鱼  是一种古老的海洋性鱼类,在全世界分布较广,共有250多种。20世纪80年代中期以来,国际上许多科学家对鲨鱼身体各部分的药理、化学、生物化学及应用等方面进行了悉心的研究,特别是对鲨鱼体内抗肿瘤活性物质的研究更加引人注目。据有关资料报道,美国生物学家对鲨鱼进行了几十年的调查研究后,发现鲨鱼几乎不患任何病变,更极少得癌症,似乎对癌症有天然的免疫力。有些科学家将一些病原菌和癌细胞接种于鲨鱼体内,也不能使它们致病。  看来,在鲨鱼体内有某种特殊的防护性化学物质。 中国的有关专家对鲨鱼的研究,几乎与国际上同步。1985年,上海水产学院和上海肿瘤研究所的专家们,首次发现鲨鱼血清在体外对人类红血球性白血病肿瘤细胞具有杀伤作用。这一科研成果为人类从海洋生物资源中寻找抗肿瘤药物开辟了广阔的天地。

矿物资源的聚宝盆

  海洋是矿物资源的聚宝盆。经过20世纪70年代“国际10年海洋勘探阶段”,人类进一步加深了对海洋矿物资源的种类、分布和储量的认识。

·油气田

  人类经济、生活的现代化,对石油的需求日益增多。在当代,石油在能源中发挥第一位的作用。但是,由于比较容易开采的陆地上的一些大油田,有的业已告罄,有的濒于枯竭。为此,近20~30年来,世界上不少国家正在花大力气来发展海洋石油工业。 探测结果表明,世界石油资源储量为10,000亿吨,可开采量约3000亿吨,其中海底储量为1300亿吨。  中国有浅海大陆架近200万平方千米。通过海底油田地质调查,先后发现了渤海、南黄海、东海、珠江口、北部湾、莺歌海以及台湾浅滩等7个大型盆地。其中东海海底蕴藏量之丰富,堪与欧洲的北海油田相媲美。  东海平湖油气田是中国东海发现的第一个中型油气田,位于上海东南420千米处。它是以天然气为主的中型油气田,深2000~3000米。据有关专家估计,天然气储量为260亿立方米,凝析油474万吨,轻质原油874万吨。

·稀锰结核

  锰结核是一种海底稀有金属矿源。它是1973年由英国海洋调查船首先在大西洋发现的。但是世界上对锰结核正式有组织的调查,始于1958年。调查表明,锰结核广泛分布于4000~5000米的深海底部。它们是未来可利用的最大的金属矿资源。令人感兴趣的是,锰结核是一种再生矿物。它每年约以1000万吨的速率不断地增长着,是一种取之不尽、用之不竭的矿产。 世界上各大洋锰结核的总储藏量约为3万亿吨,其中包括锰4000亿吨,铜88亿吨,镍164亿吨,钴48亿吨,分别为陆地储藏量的几十倍乃至几千倍。以当今的消费水平估算,这些锰可供全世界用33,000年,镍用253,000年,钴用21,500年,铜用980年。  目前,随着锰结核勘探调查比较深入,技术比较成熟,预计到21世纪,可以进入商业性开发阶段,正式形成深海采矿业。

·海底热液矿藏

  20世纪60年代中期,美国海洋调查船在红海首先发现了深海热液矿藏。而后,一些国家又陆续在其他大洋中发现了三十多处这种矿藏。 热液矿藏又称“重金属泥”,是由海脊(海底山)裂缝中喷出的高温熔岩,经海水冲洗、析出、堆积而成的,并能像植物一样,以每周几厘米的速度飞快地增长。它含有金、铜、锌等几十种稀贵金属,而且金、锌等金属品位非常高,所以又有“海底金银库”之称。饶有趣味的是,重金属五彩缤纷,有黑、白、黄、蓝、红等各种颜色。  在当今技术条件下,虽然海底热液矿藏还不能立即进行开采,但是,它却是一种具有潜在力的海底资源宝库。一旦能够进行工业性开采,那么,它将同海底石油、深海锰结核和海底砂矿一起,成为21世纪海底四大矿种之一。

未来的粮仓

  有些读者可能会想,在海洋中不能长粮食,怎么能成为未来的粮仓呢?  是的,海洋里不能种水稻小麦,但是,海洋中的鱼和贝类却能够为人类提供滋味鲜美、营养丰富的蛋白食物。  大家知道,蛋白质是构成生物体的最重要的物质,它是生命的基础。现在人类消耗的蛋白质中,由海洋提供的不过5%~10%。令人焦虑的是,20世纪70年代以来,海洋捕鱼量一直徘徊不前,有不少品种已经呈现枯竭现象。用一句民间的话来说,现在人类把黄鱼的孙子都吃得差不多了。要使海洋成为名副其实的粮仓,鱼鲜产量至少要比现在增加十倍才行。美国某海洋饲养场的实验表明,大幅度地提高鱼产量是完全可能的。  在自然界中,存在着数不清的食物链。在海洋中,有了海藻就有贝类,有了贝类就有小鱼乃至大鱼……海洋的总面积比陆地要大一倍多,世界上屈指可数的渔场,大抵都在近海。这是因为,藻生长需要阳光和硅、磷等化合物,这些条件只有接近陆地的近海才具备。海洋调查表明,在1000米以下的深海水中,硅、磷等含量十分丰富,只是它们浮不到温暖的表面层。因此,只有少数范围不大的海域,那儿由于自然力的作用,深海水自动上升到表面层,从而使这些海域海藻丛生,鱼群密集,成为不可多得的渔场。  海洋学家们从这些海域受到了启发,他们利用回升流的原理,在那些光照强烈的海区,用人工方法把深海水抽到表面层,而后在那儿培植海藻,再用海藻饲养贝类,并把加工后的贝类饲养龙虾。令人惊喜的是这一系列试验都取得了成功。  有关专家乐观地指出,海洋粮仓的潜力是很大的。目前,产量最高的陆地农作物每公顷的年产量折合成蛋白质计算,只有0.71吨。而科学试验同样面积的海水饲养产量最高可达27.8吨,具有商业竞争能力的产量也有16.7吨。  当然,从科学实验到实际生产将会面临许许多多困难。其中最主要的是从1000米以下的深海中抽水需要相当数量的电力。这么庞大的电力从何而来?显然,在当今条件下,这些能源需要量还无法满足。  不过,科学家们还是找到了窍门:他们准备利用热带和亚热带海域表面层和深海的水温差来发电。这就是所谓的海水温差发电。这就是说,设计的海洋饲养场将和海水温差发电站联合在一起。  据有关科学家计算,由于热带和亚热带海域光照强烈,在这一海区,可供发电的温水多达6250万亿立方米。如果人们每次用1%的温水发电,再抽同样数量的深海水用于冷却,将这一电力用于饲养,每年可得各类海鲜7.5亿吨。它相当于20世纪70年代中期人类消耗的鱼、肉总量的4倍。  通过这些简单的计算,不难看出,海洋成为人类未来的粮仓,是完全可行的。

未来海洋技术

  海洋能源、资源的开发与利用,海洋与全球变化、海洋环境与生态的研究是人类维持自身的生存与发展,拓展生存空间,充分利用地球上这块最后的资源丰富的宝地的最为切实可行的途径。  海洋开发,需要获取大范围、精确的海洋环境数据,需要进行海底勘探、取样、水下施工等。要完成上述任务,需要一系列的海洋开发支撑技术,包括深海探测、深潜、海洋遥感、海洋导航等。  向海洋要淡水已成定势。淡水资源奇缺的中东地区,数十年前就把海水淡化作为获取淡水资源的有效途径。美国正在积极建造海水淡化厂,以满足人们目前与将来对淡水的需求。全世界共有近8000座海水淡化厂,每天生产的淡水超过60亿米3。最近,俄罗斯海洋学家探测查明,世界各大洋底部也拥有极为丰富的淡水资源,其蕴藏量约占海水总量的20%。这为人类解决淡水危机展示了光明的前景。  深海是指深度超过6000米的海域。世界上深度超过6000米的海沟有30多处,其中的20多处位于太平洋洋底,马里亚纳海沟的深度达11000米,是迄今为止发现的最深的海域。深海探测,对于深海生态的研究和利用、深海矿物的开采以及深海地质结构的研究,均具有非常重要的意义。美国是世界上最早进行深海研究和开发的国家,“阿尔文”号深潜器曾在水下4000米处发现了海洋生物群落, “杰逊”号机器人潜入到了6000米深处。1960年,美国的“迪里雅斯特”号潜水器首次潜入世界大洋中最深的海沟――马里亚纳海沟,最大潜水深度为 10916米。  1997年,中国利用自制的无缆水下深潜机器人,进行深潜6000米深度的科学试验并取得成功,这标志着中国的深海开发已步入正轨。  海洋遥感技术,主要包括以光、电等信息载体和以声波为信息载体的两大遥感技术。  海洋声学遥感技术是探测海洋的一种十分有效的手段。利用声学遥感技术,可以探测海底地形、进行海洋动力现象的观测、进行海底地层剖面探测,以及为潜水器提供导航、避碰、海底轮廓跟踪的信息。  海洋遥感技术是海洋环境监测的重要手段。卫星遥感技术的突飞猛进,为人类提供了从空间观测大范围海洋现象的可能性。目前,美国、日本、俄罗斯等国已发射了10多颗专用海洋卫星,为海洋遥感技术提供了坚实的支撑平台。

同名电影

·基本信息

  编剧: Christophe Cheysson / Jacques Cluzaud  导演: Jacques Perrin / Jacques Cluzaud  主演: Jacques Perrin / Lancelot Perrin / Rie Miyazawa  制片国家/地区: 法国 / 瑞士 / 西班牙  上映时间: 2009-10-17   语言: 英语  又名: Oceans  imdb链接: tt0765128

·剧情简介

  《海洋》聚焦于覆盖着地球表面的四分之三的“蓝色领土”。法国导演雅克·贝汉与雅克·克鲁佐德将深入探索这个幽深而富饶的神秘世界、完整地呈现海洋的壮美辽阔。真实的动物世界的冒险远比动画片中的故事来的精彩,接下来银幕展开——巨大的水母群、露脊鲸大白鲨企鹅……毫不吝啬在镜头前展示他们旺盛的生命力,让人叹为观止。