张杰-现代海洋科学的诞生B课件

海洋科学与技术§1蔚蓝色的世界的魅力§1.1蔚蓝色的世界的魅力提起海洋，人们并不陌生。有时它碧波万顷，美丽壮观。有时它波涛汹涌澎湃，巨浪此起彼伏，显示出无穷的力量。海洋上变幻无穷的景象，自古以来引发了人们的种种奇思异想。诗：海客谈瀛洲,烟涛微茫信难求。忽闻海上有仙山,山在虚无缥缈间。歌：海滨之歌

海韵

大海啊故乡我们的地球海洋占地球表面积的70.8％，而陆地仅占29.2％海洋有多重要海洋是生命的摇篮

海洋使人类对地球地质地理的认识完善和统一起来人类社会的发展离不开海洋

海洋是生命的摇篮地球上的生命在水的世界里诞生。根据古生物学的研究，地球上的生物至少在30亿年前即已在海洋中诞生，从原核生物开始，发展到真核生物。在5.7亿年前，海洋中才出现了各种动植物。直到4.4亿年前才有植物和动物向陆地移居，开始了陆上动植物的进化。在陆生动物的发展进化中，人类的出现是距今大约300万年前的事。至今，地球上的动物中，仍有80%的成员生活在海洋中。人类身上多少还保留着一些海洋的印记。35亿年前存在光合微生物的生命活动35亿年前丝状原核生物总鳍鱼—向爬行类过渡4.4亿年前，地球进入冰期时代，海平面急剧降低，植物、动物向陆地移居，开始了陆上动植物的进化。潮间带帮了大忙海洋使人类对地球地质地理的认识

完善和统一起来大陆漂移说→海底扩张说→大陆板块构造说

世界海洋经济产值时间世界海洋经济产值海洋经济在世界经济中的比重60年代末130亿美元70年代初1100亿美元2%1980年3400亿美元1992年6700亿美元5%2001年13000亿美元10%左右中国海洋经济产值时间中国海洋经济产值海洋经济在GDP中的比重2004年12841亿元3.9%2010年38439亿元9.7%左右§1.2年轻的海洋科学海洋科学是研究发生在海洋中各种自然现象和过程的性质及其变化规律的知识体系。早期的海洋研究，以人们的探险和地理大发现为主。主要是描述海洋的范围、状态、分布和自然特征等，属于自然地理学的范畴。

20世纪中叶后，由于海洋探测技术的进步，人们有条件对海洋的广度和深度进行研究，从传统的自然地理学发展成为一个独立的新科学——海洋科学。天文学、地球科学：P1天文学

P2测绘学

P3地球物理学

P4大气科学（气象学）

P5地质学

P7海洋学

P9自然地理学海洋学>海洋基础科学：P731海洋水文学P732海洋气象学P733海洋物理学P734海洋化学P735海洋生物学P736海洋地质学P737海洋地貌学P738海洋地球物理学海洋科学分类物理海洋学

生物海洋学

海洋地质与地球物理科学

化学海洋学

物理海洋学研究海洋自身的物理现象和过程，尤其是海洋水体物理过程及其与大气关系的变化规律。海洋地质与地球物理科学现代板块构造学说的诞生，是依靠海洋地质与地球物理学研究所取得的成果才得以突破；古海洋环境研究的重大成果，也主要来自洋底岩心取样的分析和研究。人们更为重视，由构造运动所导致的海陆分布格局和海洋通道变化，对全球环境改变，引起生物群变迁，阐明新生代全球逐渐变冷和各地质时代交替的原因。化学海洋学现代化学海洋学已从认识海水中元素和物质的含量、组成和分布的研究，进入到以研究元素存在形式的研究及其化学性质，即海水化学模型研究阶段。从原有的简单无机物存在形式的研究，发展到比较复杂的有机物、海洋高分子化合物、悬浮离子和沉积物的研究上。从而形成新的研究方向，即与全球（环境）变化研究有关的海洋生物地球化学过程研究和海洋界面化学过程研究。

§2近代海洋科学的诞生

§2.1地理大发现和海洋的外貌

自15世纪始，在以后的200多年时间里，那些以航海探险家为标志的地理大发现，成为人类社会进步的主要推动力。地理大发现郑和船队在15世纪上半叶(1405-1433)的航海，为当时世界之最。

1488年，葡萄牙人驾驶船只，沿大西洋南下，首次航行至好望角。10年后，达·伽玛经过好望角，发现了通往印度的航路。哥伦布于1492年，横渡大西洋，发现美洲大陆。1519～1522年，葡萄牙航海家麦哲伦，从欧洲出发，完成了人类历史上的第一次环球航行。

大陆架、大陆坡和峡谷

易北河、

莱茵河、威悉河

在大陆架汇合注入北海

2007年8月2日俄罗斯俄知名北极专家、国家杜马副主席奇林加罗夫率领俄舰队，潜到北冰洋海面下,插上他们的国旗，意在宣布他们对北冰洋的主权。海岸示意图大陆架大陆坡海底峡谷长江三峡科罗拉多大峡谷太平洋西侧的岛弧和海沟

马里亚纳海沟海沟剖面图大陆边缘剖面的三种类型nmi（nauticalmile，海里）赤道上纬度1′的平均长度1nmi=1852m1节=1海里/小时§2.2早期的海洋科学探险

德国博物学家冯·洪堡1799至1804年和法国植物学家邦普兰德一起考察秘鲁海流；英国博物学家，生物进化论创始人查理·达尔文随“贝格尔”号的远航（1831～1836年）；挪威海洋学家南森领导“弗雷姆号”号，发现北冰洋海流的环流模式（19世纪末）；美国“信天翁”号1888～1920年首次获得东太平洋海域环境诸要素；德国“流星”号（20世纪初）对大西洋深度进行了测量。冯·洪堡的贡献

1799年，德国博物学家洪堡和法国植物学家邦普兰德一起，乘一艘科学考察船驶往南美洲。他们花了整整5年时间，对南美地区的河流、山川、海洋进行了全面考察。收集了大约8,000种以上的植物标本，出版了《洪堡和邦普兰德美洲内陆旅行》的宏篇巨著共17卷。第一次对秘鲁海流进行科学调查，并命名为洪堡海流，又称秘鲁海流。

查理·达尔文与“贝格尔”号

英国的博物学家查理·达尔文随“贝格尔”号的远洋航行五年，利用一切机会在地质、动植物和生物特征等方面，做了许多原始的观测与记录。并著进化论的不朽著作：《物种起源：通过自然选择或生存斗争中适者生存》

达尔文达尔文随“贝格尔”号的

远洋航行§2.3两艘“挑战者”号

的功绩

第一艘是英国的“HMS挑战者”号考察船。1872～1876年，英国科学家利用这艘考察船进行环球科学考察。它所使用的研究方法和取得的海洋观测资料，为近代海洋科学的建立打下了基础。

另一艘海洋考察船——“格洛玛·挑战者”号，是美国海洋钻探船，建成于1968年。这艘海洋钻探船所获取的资料，为现代海洋科学，特别是对于人们认识深海盆地的形成及沉积物，验证“海底扩张”造成大陆漂移，提供了有力的证据。

HMSChallenger.这次环球考察的成功，标志着近代海洋科学的开始。

英国皇家地理学会科学巨匠与即将随

“HMS挑战者”出海探险的六位科学家合影在不同海域发现地新鱼种棉兰老岛三宝颜的摩洛族人汤加女皇夏洛特各种取样瓶HMSChallenger的重大发现发现4,700多种海洋生物新品种；第一次在太平洋深海海底采集到锰结核(多金属结核)样品；在马里亚纳海域测得8,180米的最大深度在所到的港口、地域画下或拍摄下当地的风土人情。

这次考察所获取的大量资料，经过20年的分析整理才告完成，最后整理出版了50卷巨作。

GlomarChallenger“格洛玛·挑战者”号是第一艘设计用来进行深海钻探和在大洋底上钻取岩芯的美国海洋钻探船。

GlomarChallenger在海上钻探GlomarChallenger的贡献经过岩芯取样，证明海底扩张造成大陆漂移；在墨西哥和西非近海海底发现了具有石油开发前景的盐穹；