(一)海洋科學(xué)是研究地球上海洋的自然現(xiàn)象、性質(zhì)及其變化規(guī)律,以及和開發(fā)與利用海洋有關(guān)的知識(shí)體系。
(二)海洋科學(xué)研究的對(duì)象是世界海洋及與其密切相關(guān)聯(lián)的大氣圈、巖石圈、生物圈。
(三)海洋科學(xué)的分支
海洋科學(xué)體系既有基礎(chǔ)性科學(xué),也有應(yīng)用與技術(shù)性研究,還包括管理和開發(fā)研究。基礎(chǔ)性科學(xué)的分之學(xué)科:物理海洋學(xué)、化學(xué)海洋學(xué)、生物海洋學(xué)、海洋地質(zhì)學(xué)、環(huán)境海洋學(xué)、海氣相互作用以及區(qū)域海洋學(xué)。屬于應(yīng)用與技術(shù)研究的分支有衛(wèi)星海洋學(xué)、漁場(chǎng)海洋學(xué)、軍事海洋學(xué)、航海海洋學(xué)、海洋聲學(xué)、光學(xué)與遙感探測(cè)技術(shù)等。管理開發(fā)方面的分之有海洋資源、海洋環(huán)境功能區(qū)劃、海洋法學(xué)、海洋監(jiān)測(cè)與環(huán)境評(píng)價(jià)、海洋污染治理等。(海洋科學(xué)導(dǎo)論P(yáng)5)
(四)海洋科學(xué)研究的特點(diǎn)
首先是它明顯的依賴于直接觀測(cè);其次是信息論、系統(tǒng)論、控制論在海洋科學(xué)研究中越來(lái)越顯示其作用;第三學(xué)科分支細(xì)化與相互交叉、滲透并重,而綜合和總體化的研究趨勢(shì)日趨明顯。
地球自轉(zhuǎn)偏向力(簡(jiǎn)稱地轉(zhuǎn)偏向力),是指地球上一切作水平運(yùn)動(dòng)的物體,由于地球自轉(zhuǎn)而發(fā)生偏向的一種力。這種水平運(yùn)動(dòng)的偏向力,最早是法國(guó)數(shù)學(xué)家科里奧利加以研究和確定的,故又稱科里奧利力。由物理學(xué)知道,如果質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于以勻角速轉(zhuǎn)動(dòng)的參照系運(yùn)動(dòng),則該質(zhì)點(diǎn)要受到一種慣性力的作用,該慣性力依賴于相對(duì)速度和參照系的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度以及質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量,這種慣性力稱為科里奧利力。同理,由于地球的自轉(zhuǎn),當(dāng)物體相對(duì)于地面運(yùn)動(dòng)時(shí),對(duì)于站在地面上的觀察者來(lái)說(shuō),感到物體運(yùn)動(dòng)的方向發(fā)生了改變,設(shè)想物體受到一力的作用,此力稱為地轉(zhuǎn)偏向力,也就是物理學(xué)中的科里奧利力。
地球圈層分為地球外圈和地球內(nèi)圈兩大部分。地球外圈可進(jìn)一步劃分為四個(gè)基本圈層,即大氣圈、水圈、生物圈和巖石圈;地球內(nèi)圈可進(jìn)一步劃分為三個(gè)基本圈層,地殼、地幔和地核。地幔分上地幔和下地幔,地核分外核和內(nèi)核,此外在地球外圈和地球內(nèi)圈之間還存在一個(gè)軟流圈,它是地球外圈與地球內(nèi)圈之間的一個(gè)過(guò)渡圈層,位于地面以下平均深度約150 公里處。在各圈層之間都存在著地震波速度變化明顯的界面(或稱不連續(xù)面),其中最重要的界面有莫霍面(M面)和古登堡面(G 面),它們把地球內(nèi)部分為地殼、地幔和地核三大圈層。地幔又分為上地幔和下地幔,地核又分為外核和內(nèi)核。根據(jù)地震波橫波速度的變化,地球上部進(jìn)一步劃分出軟流圈和巖石圈。
地球表面總面積為5.1×108km2分屬于陸地和海洋,以大地水準(zhǔn)面為基準(zhǔn),陸地面積為1.49×108km2,約占地表總面積的29.2%,海洋面積為3.61×108km2,約占地表總面積的70.8%,海陸面積比為2.5 ∶1。
根據(jù)海洋要素特點(diǎn)及形態(tài)特征,可將其分為主要部分和附屬部分。主要部分為洋,附屬部分為海、海灣和海峽(圖2-7)。
(一)洋或稱大洋是海洋的主體部分,一般遠(yuǎn)離大陸,面積廣闊,約占海洋總面積的90.3%;
(二)海是海洋的邊緣部分,據(jù)國(guó)際水道測(cè)量局的材料,全世界共有54 個(gè)海,其面積只占世界海洋總面積的9.7%。
(三)海灣是洋或海延伸進(jìn)大陸且深度逐漸減小的水域,一般以入口處海角之間的連線或入口處的等深線作為與洋或海的分界。
(四)海峽是兩端連接海洋的狹窄水道。海峽最主要的特征是流急,特別是潮流速度大。
(五)海和洋的主要特征
洋:深度大,一般>2000m;海洋要素如鹽度、溫度等不受大陸影響,鹽度平均為35‰,且年變化??;具有獨(dú)立的潮汐系統(tǒng)和強(qiáng)大的洋流系統(tǒng)。
海的深度較淺,平均深度一般在2000m 以內(nèi)。其溫度和鹽度等海洋水文要素受大陸影響很大,并有明顯的季節(jié)變化。水色低,透明度小,沒(méi)有獨(dú)立的潮汐和洋流系統(tǒng),潮波多系由大洋傳入,但潮汐漲落往往比大洋顯著,海流有自己的環(huán)流形式。
(六)海灣潮差、海峽流速的主要特征
海灣中的海水可以與毗鄰海洋自由溝通,故其海洋狀況與鄰接海洋很相似,但在海灣中常出現(xiàn)最大潮差,如我國(guó)杭州灣最大潮差可達(dá)8.9m。
海峽最主要的特征是流急,特別是潮流速度大。
(一)海按照位置的分類
按照海所處的位置可將其分為陸間海、內(nèi)海和邊緣海。陸間海是指位于大陸之間的海,面積和深度都較大,如地中海和加勒比海。內(nèi)海是伸入大陸內(nèi)部的海,面積較小,其水文特征受周圍大陸的強(qiáng)烈影響,如渤海和波羅的海等。陸間海和內(nèi)海一般只有狹窄的水道與大洋相通,其物理性質(zhì)和化學(xué)成分與大洋有明顯差別。邊緣海位于大陸邊緣,以半島、島嶼或群島與大洋分隔,但水流交換通暢,如東海、日本海等。
(二)中國(guó)近海海洋區(qū)域劃分及基本形態(tài)特征
中國(guó)近海依傳統(tǒng)劃分為四個(gè)海區(qū),即渤海、黃海、東海、南海。
1.渤海,為中國(guó)的內(nèi)海,通過(guò)東面的渤海海峽與黃海相通,渤海是深入中國(guó)大陸的近封閉型的一個(gè)淺海,僅通過(guò)東面的渤海海峽與黃海相溝通;其北、西、南三面均被陸地所包圍,即分別鄰接遼寧、河北、山東三省和天津市。渤海海峽北起遼東半島南端的老鐵山角(老鐵山頭),南至山東半島北端的蓬萊角(登州頭),寬度約106km。
渤海的形狀大致呈三角形,凸出的三個(gè)角分別對(duì)應(yīng)于遼東灣、渤海灣和萊州灣。北面的遼東灣,位于長(zhǎng)興島與秦皇島連線以北。西邊的渤海灣和南邊的萊州灣,則由黃河三角洲分隔開來(lái)。
2.黃海,是全部位于大陸架上的一個(gè)半封閉的淺海,因古黃河在蘇北入海攜運(yùn)大量泥沙使水色呈黃褐色而得名。其北界遼寧,西傍山東、江蘇,東臨朝鮮、韓國(guó),西北經(jīng)渤海海峽與渤海溝通,南邊以長(zhǎng)江口北岸的啟東嘴至濟(jì)州島西南角的連線,東面至濟(jì)州海峽。習(xí)慣上又常將黃海分為南、北二部分,其間以山東半島的成山角(成山頭)至朝鮮半島的長(zhǎng)山(串)一線為界。北黃海的形狀近似為一橢圓形,南黃海則可大致視為六邊形。
3.東海,位于中國(guó)岸線中部的東方,是西太平洋的一個(gè)邊緣海,東海西有廣闊的大陸架,東有深海槽,兼有深海和淺海的特征。東海西鄰上海市和浙江、福建二省,北界是啟東嘴至濟(jì)州島西南角的連線。東北部經(jīng)朝鮮海峽、對(duì)馬海峽與日本海相通,分界線一般取為濟(jì)州島東端—五島列島—長(zhǎng)崎半島野母崎角的連線。東面以九州島、琉球群島和臺(tái)灣連線為界,與太平洋相鄰接。南界至臺(tái)灣海峽的南端。
4.南海,屬于西太平洋的一個(gè)邊緣海,位于中國(guó)大陸南方,縱跨熱帶,亞熱帶,而已熱帶海洋性氣候?yàn)橹饕卣?。南海西南面?jīng)馬六甲海峽與印度洋相通,東南經(jīng)民都洛海峽、巴拉巴克海峽與蘇祿海相接,西臨中南半島和馬來(lái)半島,北靠中國(guó)的廣東、廣西和海南,東臨菲律賓群島,海域廣闊,總面積達(dá)35×105km2,平均水深1212米,最深在馬尼拉海溝。達(dá)5377 米。南海海岸復(fù)雜,但以生物海岸占優(yōu),珠江口為三角洲海岸。
5.中國(guó)近海各海區(qū)所屬海洋類型
渤海,中國(guó)大陸東部由遼東半島與山東半島所圍繞的、近封閉的淺海;中國(guó)的內(nèi)海。黃海,是太平洋西部的一個(gè)邊緣海。東海位于中國(guó)大陸與九州島、琉球群島和臺(tái)灣島之間的西太平洋邊緣海。南海位于中國(guó)大陸南部與菲律賓群島、加里曼丹島、蘇門答臘島、馬來(lái)半島和中南半島之間的太平洋邊緣海。
(一)大洋劃分
世界大洋通常被分為四大部分,即太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋,太平洋是面積最大,最深的大洋,其北側(cè)以白令海峽與北冰洋相接,東邊以通過(guò)南美洲最南端合恩角的經(jīng)線與大西洋分解,西以經(jīng)過(guò)塔斯馬尼亞角的經(jīng)線與印度洋分界;印度洋與大西洋的分界是經(jīng)過(guò)非洲南端的厄加勒斯角的經(jīng)線;大西洋與北冰洋的界限是斯堪的納維亞半島諾爾辰角經(jīng)冰島過(guò)丹麥海峽至格陵蘭島的連線。北冰洋大致以北極為中心,被亞歐大陸和北美洲所環(huán)抱,是世界最小、最淺、最冷的大洋。
(二)“南大洋”
太平洋、大西洋和印度洋靠近南極洲的那一片水域,在海洋學(xué)上具有特殊意義。它具有自成體系的環(huán)流系統(tǒng)和獨(dú)特的水團(tuán)結(jié)構(gòu),既是世界大洋底層水團(tuán)的主要形成區(qū),又對(duì)大洋環(huán)流起著重要作用。因此,從海洋學(xué)(而不是從地理學(xué))的角度,一般把三大洋在南極洲附近連成一片的水域稱為南大洋或南極海域。聯(lián)合國(guó)教科文組織(UNESCO)下屬的政府間海洋學(xué)委員會(huì)(IOC)在1970年的會(huì)議上,將南大洋定義為:“從南極大陸到南緯40°為止的海域,或從南極大陸起,到亞熱帶輻合線明顯時(shí)的連續(xù)海域。”
(一)海岸帶是海陸交互作用的地帶。
(二)潮間帶海灘是高低潮之間的地帶,高潮時(shí)被水淹沒(méi),低潮時(shí)露出水面,又稱潮間帶。
(三)海岸帶組成
現(xiàn)代海岸帶一般包括海岸、海灘和水下岸坡三部分。海岸是高潮線以上狹窄的陸上地帶,大部分時(shí)間裸露于海水面之上,僅在特大高潮或暴風(fēng)浪時(shí)才被淹沒(méi),又稱潮上帶。海灘是高低潮之間的地帶,高潮時(shí)被水淹沒(méi),低潮時(shí)露出水面,又稱潮間帶。水下岸坡是低潮線以下直到波浪作用所能到達(dá)的海底部分,又稱潮下帶,其下限相當(dāng)于1/2 波長(zhǎng)的水深處,通常約10 ~20m。
(四)海岸帶類型
全國(guó)海岸帶和海涂資源綜合調(diào)查《簡(jiǎn)明規(guī)程》將我國(guó)海岸分為河口岸、基巖岸、沙礫質(zhì)岸、淤泥質(zhì)岸、珊瑚礁岸和紅樹林岸等六種基本類型。