海洋

时间:2015.9.9 分享

海洋是什么

海洋(SEA)是地球上最广阔的水体的总称,海洋的中心部分称作洋,边缘部分称作海,彼此沟通组成统一的水体。

地球表面被各大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%,平均水深约3795米。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%,而可用于人类饮用只占2%。地球四个主要的大洋为太平洋、大西洋、印度洋、北冰洋,大部分以陆地和海底地形线为界。目前为止,人类已探索的海底只有5%,还有95%大海的海底是未知的。


海和洋区分

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。它的水温和盐度的变化不大。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5个,即太平洋、印度洋、大西洋、北冰洋、南冰洋。

南冰洋(Southern Ocean),也叫“南极海”、“南大洋”,是世界第五个被确定的大洋,是世界上唯一完全环绕地球却没有被大陆分割的大洋。南冰洋是围绕南极洲的海洋,是太平洋、大西洋和印度洋南部的海域,以前一直认为太平洋、大西洋和印度洋一直延伸到南极洲,南冰洋的水域被视为南极海,但因为海洋学上发现南冰洋有重要的不同洋流,于是国际水文地理组织于2000年确定其为一个独立的大洋,成为五大洋中的第四大洋。但在学术界依旧有人认为依据大洋应有其对应的中洋脊。

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2-3千米。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。中国的东海、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。世界主要的大海接近50个。太平洋最多,大西洋为次之,印度洋和北冰洋差不多,南冰洋最少。


形成原因

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,一直下了几百年。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,反复地形成云致雨,重新落回地面,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。在六亿年前的古生代,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。

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。


海洋展望

未来粮仓

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,海洋里不能种水稻和小麦,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,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。2014年,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。


探索海洋

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、潜水艇探索,但对深海还所知甚少。