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海洋麵積約362,000,000平方公里(140,000,000平方哩),近地球表面積的71%。海洋中含有十三億五千多萬立方千米的水,約佔地球上總水量的97%。全球海洋一般被分為數個大洋和面積較小的海。四個主要的大洋為太平洋、大西洋和印度洋、北冰洋(有科學家又加上第五大洋,即南極洲附近的海域),大部分以陸地和海底地形線為界。

1 海洋 -概述

海洋海洋(點擊查看更多)

 地球表面被陸地分隔為彼此相通的廣大水域稱為海洋,其總面積約為3.6億平方公里,約佔地球表面積的71%,因為海洋麵積遠遠大於陸地面積,故有人將地球稱為「水球」。海和洋不是一回事,海洋的中間部分稱為洋,約佔海洋總面積的89%,它的深度大,一般在兩三千米以上,海水的溫度、鹽度、顏色等不受大陸影響,有獨立的潮汐和洋流系統。

全球分四個大洋即太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋。海洋的邊緣部分稱為海,深度較淺,一般在兩三千米之內,約佔海洋總面積的11%。海沒有獨立的潮汐和海流系統,水溫因受大陸影響而有顯著的季節變化,鹽度受附近大陸河流和氣候的影響也較明顯,水色以黃綠色較多,透明度小。海按其所處位置的不同,可分邊緣海和地中海兩種類型。大洋靠近大陸的部分,被島嶼和半島分隔開,水流交換暢通的稱為邊緣海,如東海、南海、日本海等;介於大陸之間的海稱地中海,如地中海、加勒比海等。如果地中海伸進一個大陸內部,僅有狹窄水道與海洋相通的,又稱為內海,如渤海、波羅的海等。

2 海洋 -海和洋的區分

廣闊的海洋,從蔚藍到碧綠,美麗而又壯觀。海洋,海洋。人們總是這樣說,但好多人卻不知道,海和洋不完全是一回事,它們彼此之間是不相同的。那麼,它們有什麼不同,又有什麼關係呢?

洋,是海洋的中心部分,是海洋的主體。世界大洋的總面積,約佔海洋麵積的89%。大洋的水深,一般在3000米以上,最深處可達1萬多米。大洋離陸地遙遠,不受陸地的影響。它的水文和鹽度的變化不大。每個大洋都有自己獨特的洋流和潮汐系統。大洋的水色蔚藍,透明度很大,水中的雜質很少。世界共有4個,即太平洋、印度洋、大西洋、北冰洋。

海,在洋的邊緣,是大洋的附屬部分。海的面積約佔海洋的11%,海的水深比較淺,平均深度從幾米到二三千米。海臨近大陸,受大陸、河流、氣候和季節的影響,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,海水變暖,冬季水溫降低;有的海域,海水還要結冰。在大河入海的地方,或多雨的季節,海水會變淡。由於受陸地影響,河流夾帶著泥沙入海,近岸海水混濁不清,海水的透明度差。海沒有自己獨立的潮汐與海流。海可以分為邊緣海、內陸海和地中海。邊緣海既是海洋的邊緣,又是臨近大陸前沿;這類海與大洋聯繫廣泛,一般由一群海島把它與大洋分開。中國的東海、南海就是太平洋的邊緣海。內陸海,即位於大陸內部的海,如歐洲的波羅的海等。地中海是幾個大陸之間的海,水深一般比內陸海深些。世界主要的海接近50個。太平洋最多,大西洋次之,印度洋和北冰洋差不多。

3 海洋 -海洋的形成

海洋海洋
海洋是怎樣形成的?海水是從哪裡來的?

對這個問題目前科學還不能作出最後的答案,這是因為,它們與另一個具有普遍性的、同樣未徹底解決的太陽系起源問題相聯繫著。

現在的研究證明,大約在50億年前,從太陽星雲中分離出一些大大小小的星雲團塊。它們一邊繞太陽旋轉,一邊自轉。在運動過程中,互相碰撞,有些團塊彼此結合,由小變大,逐漸成為原始的地球。星雲團塊碰撞過程中,在引力作用下急劇收縮,加之內部放射性元素蛻變,使原始地球不斷受到加熱增溫;當內部溫度達到足夠高時,地內的物質包括鐵、鎳等開始熔解。在重力作用下,重的下沉並趨向地心集中,形成地核;輕者上浮,形成地殼和地幔。在高溫下,內部的水分汽化與氣體一起衝出來,飛升入空中。但是由於地心的引力,它們不會跑掉,只在地球周圍,成為氣水合一的圈層。

位於地表的一層地殼,在冷卻凝結過程中,不斷地受到地球內部劇烈運動的衝擊和擠壓,因而變得褶皺不平,有時還會被擠破,形成地震與火山爆發,噴出岩漿與熱氣。開始,這種情況發生頻繁,後來漸漸變少,慢慢穩定下來。這種輕重物質分化,產生大動蕩、大改組的過程,大概是在45億年前完成了。

海洋海洋
地殼經過冷卻定形之後,地球就像個久放而風乾了的蘋果,表面皺紋密布,凹凸不平。高山、平原、河床、海盆,各種地形一應俱全了。

在很長的一個時期內,天空中水氣與大氣共存於一體;濃雲密布。天昏地暗,隨著地殼逐漸冷卻,大氣的溫度也慢慢地降低,水氣以塵埃與火山灰為凝結核,變成水滴,越積越多。由於冷卻不均,空氣對流劇烈,形成雷電狂風,暴雨濁流,雨越下越大,一直下了很久很久。滔滔的洪水,通過千川萬壑,彙集成巨大的水體,這就是原始的海洋。

原始的海洋,海水不是鹹的,而是帶酸性、又是缺氧的。水分不斷蒸發,反覆地形雲致雨,重又落回地面,把陸地和海底岩石中的鹽分溶解,不斷地彙集於海水中。經過億萬年的積累融合,才變成了大體勻的鹹水。同時,由於大氣中當時沒有氧氣,也沒有臭氧層,紫外線可以直達地面,靠海水的保護,生物首先在海洋里誕生。大約在38億年前,即在海洋里產生了有機物,先有低等的單細胞生物。在6億年前的古生代,有了海藻類,在陽光下進行光合作用,產生了氧氣,慢慢積累的結果,形成了臭氧層。此時,生物才開始登上陸地。

總之,經過水量和鹽分的逐漸增加,及地質歷史上的滄桑巨變,原始海洋逐漸演變成今天的海洋。

4 海洋 -海水溫度

海水溫度是反映海水熱狀況的一個物理量。世界海洋的水溫變化一般在-2℃—30℃之間,其中年平均水溫超過20℃的區域占整個海洋麵積的一半以上。海水溫度有日、月、年、多年等周期性變化和不規則的變化,它主要取決于海洋熱收支狀況及其時間變化。經直接觀測表明:海水溫度日變化很小,變化水深範圍從0—30米處,而年變化可到達水深350米左右處。在水深350米左右處,有一恆溫層。但隨深度增加,水溫逐漸下降(每深1000米,約下降1°—2℃),在水深3000—4000米處,溫度達到2°—-1℃。海水溫度是海洋水文狀況中最重要的因子之一,常作為研究水團性質,描述水團運動的基本指標。研究海水溫度的時空分佈及變化規律,不僅是海洋學的重要內容,而且對氣象、航海、捕撈業和水聲等學科也很重要。

5 海洋 -海水的鹽分

海洋美麗的海洋

海水所含的鹽分各處不同,平均約為百分之三點五。這些溶解在海水中的無機鹽,最常見的是氯化鈉,即日用的食鹽。

有些鹽來自海底的火山,但大部分來自地殼的岩石。岩石受風化而崩解,釋出鹽類,再由河水帶到海里去。在海水汽化后再凝結成水的循環過程中,海水蒸發后,鹽留下來,逐漸積聚到現有的濃度。
  
海洋所含的鹽極多,可以在全球陸地上鋪成約厚500呎的鹽層。

6 海洋 -海水運動

海水水體以及海洋中的各種組成物質,構成了對人類生存和發展有著重要意義的海洋環境。海水運動是海洋環境的核心內容,主要由四部分構成:海水運動形式;洋流的成因;表層洋流的分佈;洋流對地理環境的影響。

7 海洋 -海洋與氣候的關係

 海洋是地球上決定氣候發展的主要的因素之一。海洋本身是地球表面最大的儲熱體。海流是地球表面最大的熱能傳送帶。海洋與空氣之間的氣體交換(其中最主要的有水汽、二氧化碳和甲烷)對氣候的變化和發展有極大的影響。

8 海洋 -海洋生態

 海洋是許多動植物的生活環境。海洋中的綠藻是大氣層氧氣的主要生產者之一。熱帶珊瑚礁是地球上物種最豐富的生態系統(甚至比熱帶雨林還豐富)。人類對於深海生物的了解至今仍知之甚少。
      
海洋擁有許多陸地上沒有的動、植物,且種類比陸地繁多。

9 海洋 -地球深處蘊藏"海洋"

最近,地質學家通過實驗室模擬,在人們最意想不到的地表之下1000多公里的地層深處找到了水。在溫度達1000℃以上、並且承受高壓的礦物岩里,可能儲藏著相當於地球所有大洋中水量之5倍的水。而且該項發現還很可能有助於弄清地球是如何形成和發育的。   

在地表之下650公里至2900公里的深處,是圍繞在富含鐵質的地核周圍的高熱、高壓物質。日本東京科學院的專家估計,在這被稱為下部地幔的礦物質中,可能包含有達到其自身質量0.2的水。已有的行星理論,推測了在其形成之初所出現的早期蒸發物質的數量,如水和二氧化碳的數量,而現在的發現則預示著地球初始階段混合物質的數量,可能已經超出了早先的預料。   

千百萬年來,地幔像一隻盛有熱湯的鍋子一樣,處於劇烈的攪拌與動蕩之中,這使得地幔的構造層帶運動,並且使地幔的化學成分混合。粘性更大的地幔會攪拌與動蕩得更快。在下部地幔中由礦物質形成水,可能也會影響地幔的構造層帶,使之不容易下沉到地層更深的地方。當構造層帶下沉、加熱和受擠壓時,它們釋放的水可能會軟化圍繞的地幔,以及鬆緩它們的下沉通道。

在稍高一點的地幔中,即在大約地表之下400公里至650公里之間深度的區域叫做轉換帶,因為它位於上部和下部地幔之間,在這裡就可能存有相當於幾個大洋的水。科學家發現,在下部地幔的礦物質中,可能保留有大約其上位岩石質量之十分之一的水,但因為下部地幔的體積比轉換帶的體積大得多,所以它具有相當多的水。   

英國布利斯托爾大學的地質學家認為,該項發現有助於推進有關在地幔之中鎖存有多少水的爭論。他說直到現在,大部分人仍堅持認為在地幔中沒有多少水。此外,在兩年前進行的另一項類似研究中,得出的結論是地幔之下根本沒有多少水。   

日本科學家在實驗室中模擬下部地幔,他們採用了構成該區域之大部分的三種礦物質進行研究。他們設計應用了一種多砧的特殊實驗裝置,以再現地幔下變化異常劇烈的苛刻條件,同時對礦物質用硬齒擠壓和加熱。在大約1600℃和25萬個大氣壓下,他們應用二級離子質量光譜測定技術,測定了氫的數量,該技術使離子束衝擊礦物質,並探測從礦物質表面放散出的離子。已有的其他研究結果表明,在該等礦物岩中得到的任何氫,都來自於其間存囿的水。最後,專家檢測到了比實驗預想要多得多的氫,從而得出了目前的結論。

10 海洋 -顏色

翻開世界地圖集,黃海、紅海、黑海、白海會映入我們的眼帘。海的顏色為什麼不同?彩色的海是誰的傑作

海洋 
海洋
呢?

太陽光線眼看是白色;可它是由紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七種可見光所組成。這七種光線波長各不相同, 而不同深度的海水會吸收不同波長的光束。波長較長的紅、橙、黃等光束射入海水后,先後被逐步吸收,而波長較短的籃、青光束射入海水后,遇到海水分子或其他微細的、懸在海洋里的浮體,便向四面散射和反射,特別是海水對藍光吸收的少,而反射的多,越往深處越有更多的藍光被折回到水面上來,因此,我們看到的海洋里的海水便是蔚藍色一片了。

既然海水散射藍色光,那麼不論那個大海都應該是蔚藍色的,但實際上,海洋卻是紅、黃、藍、白、黑五色俱全, 這是由於某種海水變色的因索強於散射所生的藍色時, 海水就會改頭換面,五色繽紛了。

影響海水顏色的因素有懸浮質、離於、浮游生物等。大洋中懸浮質較少,顆粒也很微小,其水色主要取決於海水的光學性質,因此,大洋海水多呈藍色;近海海水,由於懸浮物質增多, 顆粒較大,所以,近海海水多呈淺藍色;近岸或河口地城,由於泥沙顏色使海水發黃;某些海區當淡紅色的浮游生物大量繁殖時,海水常呈淡紅色。
中國黃海,特別是近海海域的海水多呈土黃色且混濁,主要是從黃土高原上流進的又黃又濁的黃河水而染黃的,因而得名黃海。

不僅泥沙能改變海水的顏色,海洋生物也能改變海水的顏色。介於亞、非兩洲間的紅海,其一邊是阿拉伯沙漠, 另一邊有從撒哈拉大沙漠吹來的乾燥的風,海水水溫及海水中含鹽量都比較高,因而海內紅褐色的藻類大量繁衍,成片的珊湖以及海灣里的紅色的細小海藻都為之鍍上了一層紅色的色澤,所以看到的紅海是淡紅色的, 因而得名紅海。

由於黑海里躍層所起的障壁作用,使海底堆積大量污泥,這是促成黑海海水變黑的因素,另外,黑海多風暴、陰霾,特別是夏天狂暴的東北風,在海面上掀起灰色的巨浪,海水抹黑一片,故得名黑海。

白海是北冰洋的邊緣海,深入俄羅斯西北部內陸,氣象異常寒冷,結冰期達六個月之久。白海之所以得名是因為掩蓋在海岸的白雪不化,厚厚的冰層凍結住它的港灣,海面被白雪覆蓋。由於白色面上的強烈反射,致使我們看到的海水是一片白色。

彩色的海,是大自然的傑作。

11 海洋 -地球外的海洋

古時人類曾認為月球表面上較暗的部分是海洋,故稱之為月海,事實上至目前為止未曾在月面上發現液態水。

火星上可能曾經有過大面積的海洋,但對此今天還沒有完全的定論。

木星的衛星木衛二(歐羅巴)很有可能完全被海洋覆蓋。其表面的冰層雖然有十多公里厚,但冰層下有流水幾乎已被證實。木衛四(卡利斯托)可能也完全被海洋覆蓋。

海王星的衛星海衛一(特里頓)的表面完全被一層冰覆蓋。其冰層下可能已經沒有流水了。


12 海洋 -未來海洋技術

海洋能源、資源的開發與利用,海洋與全球變化、海洋環境與生態的研究是人類維持自身的生存與發展,拓展生存空間,充分利用地球上這塊最後的資源豐富的寶地的最為切實可行的途徑。

海洋開發,需要獲取大範圍、精確的海洋環境數據,需要進行海底勘探、取樣、水下施工等。要完成上述任務,需要一系列的海洋開發支撐技術,包括深海探測、深潛、海洋遙感、海洋導航等。

向海洋要淡水已成定勢。淡水資源奇缺的中東地區,數十年前就把海水淡化作為獲取淡水資源的有效途徑。美國正在積極建造海水淡化廠,以滿足人們目前與將來對淡水的需求。全世界共有近8000座海水淡化廠,每天生產的淡水超過60億米3。最近,俄羅斯海洋學家探測查明,世界各大洋底部也擁有極為豐富的淡水資源,其蘊藏量約佔海水總量的20%。這為人類解決淡水危機展示了光明的前景。

深海是指深度超過6000米的海域。世界上深度超過6000米的海溝有30多處,其中的20多處位於太平洋洋底,馬里亞納海溝的深度達11000米,是迄今為止發現的最深的海域。深海探測,對於深海生態的研究和利用、深海礦物的開採以及深海地質結構的研究,均具有非常重要的意義。

美國是世界上最早進行深海研究和開發的國家,「阿爾文」號深潛器曾在水下4000米處發現了海洋生物群落,「傑遜」號機器人潛入到了6000米深處。1960年,美國的「迪里雅斯特」號潛水器首次潛入世界大洋中最深的海溝――馬里亞納海溝,最大潛水深度為10916米。

1997年,中國利用自製的無纜水下深潛機器人,進行深潛6000米深度的科學試驗並取得成功,這標誌著中國的深海開發已步入正軌。

海洋遙感技術,主要包括以光、電等信息載體和以聲波為信息載體的兩大遙感技術。

海洋聲學遙感技術是探測海洋的一種十分有效的手段。利用聲學遙感技術,可以探測海底地形、進行海洋動力現象的觀測、進行海底地層剖面探測,以及為潛水器提供導航、避碰、海底輪廓跟蹤的信息。

海洋遙感技術是海洋環境監測的重要手段。衛星遙感技術的突飛猛進,為人類提供了從空間觀測大範圍海洋現象的可能性。目前,美國、日本、俄羅斯等國已發射了10多顆專用海洋衛星,為海洋遙感技術提供了堅實的支撐平台。

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