海洋学-02地球海洋概观

1、物理海洋学海洋物理学海洋化学海洋生物学海洋地质既包括海水的运动规律、海洋中的物理、化学、生物、地质过程及其相互作用的基础理论，也包括海洋资源开发、利用以及有关海洋军事活动所迫切需要的应用研究。卫星海洋学、军事海洋学卫星海洋学、军事海洋学第一章 主要知识点回顾海洋学的研究内容海洋学的研究内容第二章 地球海洋概观第一节第一节 宇宙中的地球宇宙中的地球1第二节第二节 地球的运动地球的运动2第三节第三节 地球概观地球概观3第四节第四节 海洋的划分海洋的划分4第五节第五节 海底地形海底地形5第六节第六节构造学说构造学说6第七节第七节 各大洋及中国海形态各大洋及中国海形态73第一节宇宙中的地球 宇宙中大约

2、有宇宙中大约有1 10 0亿个星系。亿个星系。 银河系银河系是其中之一。是其中之一。 太阳系太阳系处在银河系中。处在银河系中。 地球地球是目前发现的太阳系是目前发现的太阳系中唯一存在生命的星体。中唯一存在生命的星体。4第一节第一节 宇宙中的地球宇宙中的地球1太阳系太阳系88大行星大行星 水(Mercury) 金(Venus) 地(Earth) 火(Mars) 木(Jupiter) 土(Saturn) 天王星(Uranus) 海王星(Neptune) 冥王星(Pluto) 5第一节第一节 宇宙中的地球宇宙中的地球1第二节地球的运动 地球公转、自转地球公转、自转 地球自转产生地球自转产生: : 惯

3、性离心力惯性离心力 地球自转偏向力（科氏力）地球自转偏向力（科氏力）F Fc c=2m V=2m V6第二节第二节地球的运动地球的运动2惯性离心力惯性离心力科氏力科氏力惯性离心力和科氏力 地球上所有物体都受到地球自转产生地球上所有物体都受到地球自转产生的惯性离心力的作用。的惯性离心力的作用。 不同纬度离心力大小不同。不同纬度离心力大小不同。7 地球上运动的物体除赤道外都会受到地球上运动的物体除赤道外都会受到地球自转偏向力（科氏力）的作用地球自转偏向力（科氏力）的作用 该力只改变运动物体的方向，不该力只改变运动物体的方向，不改变运动物体的速度。改变运动物体的速度。 北半球偏向力向右，南半球向左北

4、半球偏向力向右，南半球向左科里奥利科里奥利1792-1843第二节第二节地球的运动地球的运动2地球自转使水流受到向右的科氏力（北半球）作用，流地球自转使水流受到向右的科氏力（北半球）作用，流向偏右岸，冲刷河流右岸，导致右岸比左岸冲刷厉害向偏右岸，冲刷河流右岸，导致右岸比左岸冲刷厉害为何长江、黄河的南岸比北岸冲刷得厉害？为何长江、黄河的南岸比北岸冲刷得厉害？ 8第二节第二节地球的运动地球的运动2地球尺度：地球尺度：地表面积地表面积5.15.1亿亿kmkm2 2；赤道半径赤道半径6378km6378km；两极两极6357km6357km；二者差；二者差21km21km；平均半径平均半径6371km

5、6371km9地球结构：地球结构：圈层结构圈层结构 内圈：地壳、地幔、地核内圈：地壳、地幔、地核 外圈：大气圈、水圈、生物圈外圈：大气圈、水圈、生物圈第三节 地球概观第三节第三节地球概观地球概观3地球的大气圈地球的大气圈 大气圈厚度有几万千米，总大气圈厚度有几万千米，总质量约质量约51365136* *10108 8t t 近地表的大气最为稠密近地表的大气最为稠密 约有约有1/21/2集中在地面至集中在地面至10km10km高高度范围内。度范围内。10 大气圈分层大气圈分层 对流层对流层、平流层平流层、中间层中间层、暖层暖层和和散逸层散逸层。 对流层和平流层与人类关系对流层和平流层与人类关系密

6、切密切 飞机为何在平流层飞行？飞机为何在平流层飞行？第三节第三节地球概观地球概观3地球的水圈和生物圈地球的水圈和生物圈 水圈水圈 地球表层的水体，占地球总质量的地球表层的水体，占地球总质量的0.024%0.024% 大部分汇集在海洋里。大部分汇集在海洋里。 其他水其他水体体有河流、湖泊、冰原及冰川、地下有河流、湖泊、冰原及冰川、地下水等。水等。 生物圈生物圈 是地球上生物是地球上生物（包括（包括动物、植物和微生物动物、植物和微生物）生存生存和活动的范围。和活动的范围。11第三节第三节地球概观地球概观3地表海陆分布地表海陆分布 地表约71%为海洋覆盖，陆地约占地表的29% 海陆分布不均匀:陆地的

7、2/3分布在北半球12第三节第三节地球概观地球概观3罗斯海罗斯海威德尔海威德尔海 北极是水北极是水南极是陆；南极是陆；北极圈以内北极圈以内北冰洋北冰洋南极圈之内南极圈之内南极洲南极洲 南半球水域连成一体南半球水域连成一体北半球陆地北半球陆地几乎几乎连成一体。连成一体。1.1.海陆分布特点海陆分布特点南极洲南极洲北冰洋北冰洋13第三节第三节地球概观地球概观3地球上海洋相互连通.14海陆分布特点第三节第三节地球概观地球概观32. 海洋固有的形态特性 广漠而有垠广漠而有垠: 占地球表面积占地球表面积70.8%， 陆地围隔，有边。陆地围隔，有边。(侧边界的影响）侧边界的影响）连通又阻隔连通又阻隔： 世

8、界海洋相互连通。世界海洋相互连通。 南大洋水域连成一体，可以充分进行物质和能量的交换。南大洋水域连成一体，可以充分进行物质和能量的交换。 北冰洋与印度洋、大西洋、太平洋的关系几乎隔绝，阻挡与北北冰洋与印度洋、大西洋、太平洋的关系几乎隔绝，阻挡与北冰洋水交换。冰洋水交换。深又浅：深又浅：两层含义两层含义 海洋的平均深度海洋的平均深度4000米，最深米，最深11034m（陆地高（陆地高8848m),但地球但地球半径半径6371公里。在地球上是极薄的一薄层；公里。在地球上是极薄的一薄层； 海洋铅直尺度（数千米）与水平尺度（数千公里）相比为海洋铅直尺度（数千米）与水平尺度（数千公里）相比为10-3量级

9、。量级。15第三节第三节地球概观地球概观3第四节海洋的划分16第四节第四节海洋的划分海洋的划分4一、海和洋的定义及水文特征一、海和洋的定义及水文特征 1 1、洋：地球上连续巨大的咸水体。、洋：地球上连续巨大的咸水体。 洋的水文特征：洋的水文特征： 远离陆地，受陆地影响小；面积大，水深（平均远离陆地，受陆地影响小；面积大，水深（平均2323千千米）；有独立的环流和潮波系统；底质为软泥、红粘土。米）；有独立的环流和潮波系统；底质为软泥、红粘土。17海的水文特征：靠近陆地，海的水文特征：靠近陆地，受陆地影响大；面积小，水受陆地影响大；面积小，水浅；无独立的潮波系统；底浅；无独立的潮波系统；底质为陆屑

10、。质为陆屑。 2 2、海、海: :位于大陆边缘，被陆地、岛弧分割的许多位于大陆边缘，被陆地、岛弧分割的许多形态各异的水体。称之为海、海湾、海峡。形态各异的水体。称之为海、海湾、海峡。第四节第四节海洋的划分海洋的划分4二、洋的划分洋(Ocean)：地球上连续巨大的咸水体，是海洋的主体。 按照地理位置分四大洋：按照地理位置分四大洋：太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋 从海洋学（而不是从地理学）的角度：从海洋学（而不是从地理学）的角度：南大洋 一般把三大洋在南极洲附近连成一片的水域称为南大洋或南极海域。18第四节第四节海洋的划分海洋的划分4三、海(Sea)的分类罗斯海罗斯海威德尔海威德尔海阿拉伯海阿拉伯

11、海孟加拉湾孟加拉湾墨西哥湾墨西哥湾加勒比海加勒比海鄂霍次克海鄂霍次克海黑海黑海1、海洋附属部分海全世界共有54个海，占世界海洋总面积的9.7%。19第四节第四节海洋的划分海洋的划分420 2、海湾、海峡海湾是指洋或海延伸进大陆且深度逐渐减小的水域。海湾是指洋或海延伸进大陆且深度逐渐减小的水域。一般以入口处海角之间的连线或入口处的等深线作为与洋或海的分界。如杭州湾。一般以入口处海角之间的连线或入口处的等深线作为与洋或海的分界。如杭州湾。海峡是指两块陆地所夹的狭长海域。连接海或洋。海峡是指两块陆地所夹的狭长海域。连接海或洋。第四节第四节海洋的划分海洋的划分4太平洋太平洋黄海黄海渤海渤海东海东海南海

12、南海日本海日本海213 3、海的分类、海的分类按照位置按照位置 边缘海：南海、日本海边缘海：南海、日本海 内陆海：内陆海：渤海、波罗的海渤海、波罗的海 陆间海：地中海、红海陆间海：地中海、红海红红海海地中海地中海波罗的海波罗的海第四节第四节海洋的划分海洋的划分4第五节 海底地形22第五节第五节海底地形海底地形523一、海岸带 海陆交互的地带。海陆交互的地带。 现代海岸带一般包括海岸、海滩和水下岸坡三部分现代海岸带一般包括海岸、海滩和水下岸坡三部分 亦即：潮上带、潮间带、潮下带亦即：潮上带、潮间带、潮下带第五节第五节海底地形海底地形524海岸带类型 我国海岸带和海涂资源综合调查我国海岸带和海涂资

13、源综合调查简明规程简明规程将我将我国海岸分为国海岸分为河口岸河口岸、基岩岸基岩岸、砂砾质岸砂砾质岸、淤泥质岸淤泥质岸、珊瑚礁岸珊瑚礁岸和和红树林岸红树林岸等等六种六种基本类型基本类型 长江口处淤泥质海滩（落潮山东长岛卵石海滩（由波浪反复冲淘而第五节第五节海底地形海底地形525二、海底地形 包括：大陆边缘和大洋洋底。包括：大陆边缘和大洋洋底。第五节第五节海底地形海底地形5261、海底地形之大陆边缘大陆边缘 按构造活动性分按构造活动性分稳定型和活动型稳定型和活动型稳定型大陆边缘稳定型大陆边缘大陆架大陆架大陆坡大陆坡大陆基大陆基 稳定型大陆边缘稳定型大陆边缘 包括大陆架、大包括大陆架、大陆坡和大陆基

14、陆坡和大陆基第五节第五节海底地形海底地形5大陆架大陆架(continental shelf)(continental shelf) 大陆架是大陆周围被大陆架是大陆周围被海水淹没的浅水海水淹没的浅水地带地带，是大陆向海洋底的自然延伸。，是大陆向海洋底的自然延伸。 范围是从低潮线起以极其平缓的坡度范围是从低潮线起以极其平缓的坡度延伸到坡度突然变大的地方为止。延伸到坡度突然变大的地方为止。 一般从海岸线到水深一般从海岸线到水深200200米米以内，平以内，平均深度均深度133133米；宽度米；宽度1 11000km1000km，平均，平均75km75km；平均坡度；平均坡度0.10.1度度 地壳为硅

15、质花岗岩构成。地壳为硅质花岗岩构成。 浪、潮、流季节变化浪、潮、流季节变化 丰富的油气田丰富的油气田 渔业、养殖业主要场所。渔业、养殖业主要场所。27第五节第五节海底地形海底地形5大陆坡(continental slope) 是一个分开大陆和大洋的全球性是一个分开大陆和大洋的全球性巨大斜坡巨大斜坡。 上限为大陆架外缘，下限为水深变化较大的地方。上限为大陆架外缘，下限为水深变化较大的地方。 平均坡度平均坡度4.34.3度，宽度度，宽度1590km1590km，平均，平均28km28km，深度，深度2002500m2002500m。 地形：深切陡峭的地形：深切陡峭的V V型海底峡谷，水下冲积锥。型

16、海底峡谷，水下冲积锥。28第五节第五节海底地形海底地形5大陆隆 (基)(continentalriseorapron) 又叫大陆裙或大陆基，是自大陆坡坡麓缓缓倾向洋底又叫大陆裙或大陆基，是自大陆坡坡麓缓缓倾向洋底的扇形地，位于水深的扇形地，位于水深20005000m20005000m处，处，平均平均3700m3700m。 平坦平坦29第五节第五节海底地形海底地形530鄂霍次克海鄂霍次克海日本海日本海东海东海南海南海菲律宾海菲律宾海马马白令海白令海活动型大陆边缘太平洋太平洋太平洋型大陆边缘太平洋型大陆边缘以以深深邃邃海海沟沟与与洋洋底底分分界界海沟海沟是由于是由于板块的俯冲作用板块的俯冲作用而形

17、成的深水而形成的深水（）狭长洼地。）狭长洼地。第五节第五节海底地形海底地形5大洋盆地大洋盆地：洋中脊和大陆边缘之间的广阔洋底。：洋中脊和大陆边缘之间的广阔洋底。2、海底地形之洋底：洋中脊和洋盆洋中脊：洋中脊：是贯穿四大洋，成因相同、特征相似的海底山脉是贯穿四大洋，成因相同、特征相似的海底山脉系列；其上中央裂谷是海底扩张的中心。系列；其上中央裂谷是海底扩张的中心。31第五节第五节海底地形海底地形5洋中脊 大洋中的山脉或隆起，具有全球规模，全长大洋中的山脉或隆起，具有全球规模，全长7 7万余万余公里。其上有横向断裂，中央裂谷，是海底扩张公里。其上有横向断裂，中央裂谷，是海底扩张中心，扩张速度中心，

18、扩张速度115cm/115cm/年。年。32第五节第五节海底地形海底地形5洋盆 水深水深40004000 5000m5000m的开阔水域，占海洋总面积的的开阔水域，占海洋总面积的45%45%，其上分布正，其上分布正地形：海底山，海峰，海底平顶山，高地，海岭。地形：海底山，海峰，海底平顶山，高地，海岭。33第五节第五节海底地形海底地形534大陆漂移说大陆漂移说（魏格纳，（魏格纳，19151915）海底扩张说海底扩张说（Hess,1960;Dietz,1961）板块构造说板块构造说（MorganMorgan等等,1965,1965）第六节 构造学说第六节第六节构造学说构造学说6 一、大陆漂移说一、

19、大陆漂移说： 19151915，德气象学家魏格纳提出。，德气象学家魏格纳提出。 2.52.5亿年前，地球上存在泛大陆亿年前，地球上存在泛大陆和一个泛古大洋。和一个泛古大洋。 泛大陆、泛海洋泛大陆、泛海洋解体、分裂、解体、分裂、漂移漂移形成大西洋和印度洋形成大西洋和印度洋泛大洋被压缩成太平洋泛大洋被压缩成太平洋 证据：证据：沿岸线形态、地质构造、沿岸线形态、地质构造、古气候和古生物地理分布。古气候和古生物地理分布。 缺点：漂移机制。缺点：漂移机制。35第六节第六节构造学说构造学说619601960，美，赫斯提出，美，赫斯提出大洋中脊轴部裂谷带是地幔物质涌升的出口，涌出的地幔物质大洋中脊轴部裂谷带

20、是地幔物质涌升的出口，涌出的地幔物质冷凝形成新洋底，新洋底同时推动先期形成的较老洋底逐渐向冷凝形成新洋底，新洋底同时推动先期形成的较老洋底逐渐向两侧扩展推移，洋底生成两侧扩展推移，洋底生成运动运动潜没的周期不超过潜没的周期不超过2 2亿年。亿年。二、海底扩张说二、海底扩张说36第六节第六节构造学说构造学说6三、板块构造说板块构造说：板块构造说：19651965，e e法，威尔逊提法，威尔逊提出。出。 Morgan Morgan 、McKenzieMcKenzie、ParkerParker、Le Le PichonPichon等人不断综合和完善，于等人不断综合和完善，于19681968年正式提出

21、年正式提出“板块构造板块构造”学说。学说。地球最上部划分为岩石圈和软流地球最上部划分为岩石圈和软流圈。软流圈在缓慢而长期的作用圈。软流圈在缓慢而长期的作用力下，会呈现出塑性或缓慢流动力下，会呈现出塑性或缓慢流动的性质。的性质。现今比较流行将全球化分为现今比较流行将全球化分为1212板板块（欧亚、太平洋、南美、北美、块（欧亚、太平洋、南美、北美、非洲、印度、澳大利亚、纳兹卡、非洲、印度、澳大利亚、纳兹卡、科科斯、加勒比、菲律宾）。科科斯、加勒比、菲律宾）。板块内部是相对稳定的，而板块板块内部是相对稳定的，而板块边界是全球最活动的构造带。边界是全球最活动的构造带。驱动板块运动的原动力是地幔物驱动板

22、块运动的原动力是地幔物质的对流。质的对流。37第六节第六节构造学说构造学说6构造学说集集大陆漂移大陆漂移和和海底扩张海底扩张说说为一体的板块构造理论能够为一体的板块构造理论能够比较成功地解释几乎所有地比较成功地解释几乎所有地质现象，特别是全球性的构质现象，特别是全球性的构造特征和形成机理。造特征和形成机理。海底构造实质上就是海底海底构造实质上就是海底板块生成板块生成-运动运动-消亡过程消亡过程中所发生的各种构造活动和中所发生的各种构造活动和构造现象。构造现象。38第六节第六节构造学说构造学说6第七节各大洋及中国海形态1 1、太平洋、太平洋 面积最大：占地表总面面积最大：占地表总面积积1/31/

23、3，海洋表面积的，海洋表面积的1/21/2；平均深度；平均深度4028m4028m，东西最宽达半个赤道。东西最宽达半个赤道。 海底地形：海底地形： 东部洋脊为主；东部洋脊为主； 东北部为洋盆东北部为洋盆, ,上有断裂上有断裂带；带； 中部海山集中中部海山集中, ,群岛很多；群岛很多； 北部和西部多岛弧、海北部和西部多岛弧、海沟和边缘海。沟和边缘海。39第七节第七节 各大洋及中国海形态各大洋及中国海形态72、大西洋 面积面积：占世界大洋面积：占世界大洋面积1/41/4，平均深度，平均深度3627m3627m。海沟。海沟4 4个，最深个，最深9218m9218m。 海底地形海底地形：洋中脊横贯南北

24、，赤道窄，分：洋中脊横贯南北，赤道窄，分南北大西洋。南北大西洋。 海岸形态：海岸形态： 南：平直无附属海；南：平直无附属海； 北：迂回曲折，多岛屿、港湾和附属海。北：迂回曲折，多岛屿、港湾和附属海。40第七节第七节 各大洋及中国海形态各大洋及中国海形态73、印度洋 面积面积：占世界洋面积：占世界洋面积的的1/51/5，平均深度超过，平均深度超过大西洋，平均大西洋，平均3897m3897m。最深最深7450m7450m。 “入入”字型洋脊字型洋脊：由：由南而北扩张速度减小。南而北扩张速度减小。41第七节第七节 各大洋及中国海形态各大洋及中国海形态74、北冰洋 面积面积：最小，最小，水深最浅，平水

25、深最浅，平均均1200m1200m。有。有人称其为北极人称其为北极地中海。地中海。 海底地形海底地形：具：具有世界上最宽有世界上最宽的大陆架：的大陆架：1000km1000km。42第七节第七节 各大洋及中国海形态各大洋及中国海形态75、南大洋 南纬南纬4545度至南大陆度至南大陆间的广阔水域。间的广阔水域。 具有独特的潮波系具有独特的潮波系统和环流系统。统和环流系统。43第七节第七节 各大洋及中国海形态各大洋及中国海形态7 内陆海内陆海 渤海海峡北起辽东半渤海海峡北起辽东半岛老铁山角（老铁山岛老铁山角（老铁山头），南至山东半岛头），南至山东半岛蓬莱角（登州头），蓬莱角（登州头），宽度约宽度约

26、106km。 面积面积77000km 平均水深平均水深18m,最深最深处也只有处也只有83m。446 中国海形态渤海第七节第七节 各大洋及中国海形态各大洋及中国海形态7 半封闭浅海半封闭浅海 南面以长江口北岸的启东嘴南面以长江口北岸的启东嘴至济州岛西南角的连线与东至济州岛西南角的连线与东海相接，东南面至济州海峡。海相接，东南面至济州海峡。 面积面积380000km 平均水深平均水深44m，最深超过，最深超过100m。 地形中央凹地。地形中央凹地。 沿山东半岛、辽东半岛和朝沿山东半岛、辽东半岛和朝鲜半岛，多为基岩沙砾质海鲜半岛，多为基岩沙砾质海岸或港湾式沙质海岸。苏北岸或港湾式沙质海岸。苏北沿岸至长江口以北以及鸭绿沿岸至长江口以北以及鸭绿江口附近，则为粉砂淤泥质江口附近，则为粉砂淤泥质海岸。海岸。 456 中国海形态黄海第七节第七节 各大洋及中国海形态各大洋及中国海形态7太平洋太平洋黄海黄海渤海渤海东海东海南海南海日本海日本海 太平洋边缘海太平洋边缘海 北界是启东嘴至济州岛西南角北界是启东嘴至济州岛西南角的连线。的连线。 东北部经朝鲜海峡、对马海峡东北部经朝鲜海峡、对马海峡与日本海相通，分界线一般取与日本海相通，分界线一般取为济州岛东端为济州岛东端五岛列