第3章全球海洋及不断发展的海洋人类活动

1、第三章是全球海洋和不断发展的海洋人类活动。2.本章主要内容。第一节：全球海洋分布和洋流系统。第2节：海洋自然资源的开发。第3节：大陆架的资源开发和海洋环境保护。海洋和海洋，是海洋的主体，远离大陆。面积约占整个海洋面积的89%，水深一般超过3000米，有独立的潮波系统和海流系统，水体颜色深，透明度大。接近或被大陆包围，位于海洋边缘的水域。与海洋相连的狭窄海峡称为海洋，与海洋相连的岛链称为海湾，水深一般在3 000米以下。潮汐来自海洋，水体颜色较浅，透明度较低。海洋是指地球表面广阔而连续的咸水体。(1)海洋分布；(1)海洋区划及其特点；(1)全球海洋分布和洋流系统；(2)根据其海陆位置，海洋可分为

2、边缘海、内海和内海；边际海是一个与海洋分开的海，一边是大陆，另一边是半岛或岛屿。它的特点是与海水自由交换。其中，大陆侧附近海域受大陆影响较大，沉积物丰富，水文条件季节性变化明显，而海洋侧附近海域受海洋影响较大，水文条件相对稳定。比如东海和南海。海南海的边缘，海东海的边缘，内海是一个大陆之间的海洋，具有很大的深度，有海峡连接着公海或海洋。一般来说，大陆海域地壳活动活跃，海底地形复杂，火山和地震多。如亚洲和欧洲与非洲之间的地中海，北美洲和南美洲之间的墨西哥湾和加勒比海。墨西哥湾和加勒比海，内海是一个深入内陆的大陆，其海洋条件受大陆影响很大。因此，在不同的大陆环境条件下，内海具有非常不同的特征。如作

3、为苏伊士地峡延伸的红海和被山东半岛和中国辽东半岛包围的渤海。2010年1月13日，位于内海渤海与黄海的天然分界线天恒山长山岛，在秦皇岛市山海关船厂附近，见证了世界上最大、最深的四大海洋系列：杨太平、大西洋、印度洋和北冰洋。它北起白令海，南至罗斯海，东至巴拿马，西至菲律宾的棉兰老岛。呈“S”形南北延伸，是南北跨度中最大的一个。它南部与南极洲接壤，北部与北冰洋相连，通过水路与太平洋和印度洋相连。是一个热带海洋，由东向西长，由北向南短，夹在亚洲、非洲、大洋洲和南极洲之间。是最小的区域，寒冷海洋的最低温度。位于亚洲和北美之间。全球海洋的地理分布、四大洋的地理位置图、海洋及其附属海域的面积、体积和平均深

4、度列表以及海洋的分布特征是不均匀的，北半球占海洋面积的60.7%，南半球占80.9%。地球上的陆地和海洋分布在南北半球也呈现出对称的分布格局：南半球以南极洲为核心，海洋呈环状分布；北冰洋是北半球的核心，各大洲呈环状分布。以北冰洋为核心的大陆呈环状分布，以南极洲为核心的海洋呈环状分布。其次是海流系统，(1)海流的分类和起源，也称海流，是指流向和流速相对稳定的海水运动。分类、梯度流、补偿流、风-海流、海水密度分布不均匀产生的海流、海水流失和邻近海域海水填充空位形成的海流、海面风摩擦产生的海流。等压面梯度流是一种想象当等压面倾斜时，如图A所示，垂直于等压面的压力梯度力分解成一个垂直水平面D1和一个平

5、行水平面D2，D1与重力方向相反，因此它是偏移的。D2是梯度流动的动力。一旦产生梯度流，地转偏转力将立即作用于该流。在北半球，地转力使海水向右移动。直到水平压力梯度力和地质导向力平衡(即，当它们处于相反方向时)，水流趋于稳定。如图所示，当上述两种力平衡时，海水沿等压面上的等位线流动(等位线是等压面与水平面的交线)。在北半球，流向总是在压力梯度力水平分量的右边90度，而在南半球，情况正好相反。风流是风对海水产生的应力，包括风对海水的摩擦力和作用在海面迎风面的压力。1893-1896年，海洋调查船“Flam”在北冰洋进行调查时，发现海面上漂浮的冰并没有沿着风向移动，而是在2040年前偏离了风向的右

6、侧。这种偏离的原因是什么？瑞典物理学家艾克曼第一个用数学分析的方法从理论上研究了这个问题，并得到了著名的“艾克曼漂移理论”。风和海流理论的基本假设是海洋无限广阔，海水足够深，海水不会增加或减少水，海水的密度是恒定的，海面上的风场是稳定的，可以长期形成恒定的流动。2.风流，结论：北半球的地面流偏向风向的右侧(南半球的左侧)45，这个偏角与风速和流向无关。水流的速度和方向随深度而变化。随着深度的增加，水流不断转向右边(南半球转向左边)。当它倾斜到一定深度h时，其流向与表面流向相反，流速接近于零。有了风流，海水将在有效深度范围内被输送到很远的地方，而风流沿着垂直于风的方向输送海水。埃克曼螺旋的结构，

7、风流的副作用：风流的副作用是指由于风流的水输送，在海岸附近的水增加或减少，然后产生相应的水流的现象。上升流、斜向流、反气漩环形流、气漩环形流、上升流的形成：假设北半球有一个海岸，风向大致与海岸平行，海水密度随深度增加。如果海岸位于风向的右侧，风流的水输送使较轻的表层海水输送到海岸并在海岸附近聚集，而较重的海水在远离海岸的地方上升到较轻的海水后面。如果海岸位于风向的左侧，较轻的海岸表面将被向外输送，而较重的海水将在海岸附近上升，以取代近海表面海水。这种向上的流动叫做上升流。在太平洋和大西洋的东海岸，如加利福尼亚、秘鲁和西北非洲，有上升流，将营养丰富的次表层水带到海面，为海洋生物的生长和繁殖提供了

8、条件。反气旋环流和气旋环流的产生。在北半球稳定的反气旋控制海域，风围绕反气旋中心顺时针流动。因此，风引起的海水输送趋向反气旋中心。这样，较轻的表层海水将聚集在反气旋的中心区域，海水将下沉，从而形成向下流动。在反气旋附近，地下的重海水将上升到地表，以补偿地表海水的损失。从水平方向看，反气旋中心的海水温暖而轻，密度小。反气旋周围的海水寒冷、厚重且稠密。海水密度在水平方向上的这种不均匀分布将产生具有相同风向的表面流，即同样，在气旋控制的海域，风绕气旋中心逆时针流动，风引起的海水向外输送。结果，在气旋中心，表层较轻的海水被输送到气旋边缘海域，而表层较重的海水上升到海面。密度分布不均匀、风向一致的气流称

9、为气旋环流。南北半球盛行风形成的风流；3.补偿流，即由风力和密度的差异形成的海流，减少了从海域流出的海水，相邻海域的海水将会流动以补充它。这样形成的洋流被称为补偿流。补偿电流有水平和垂直两种。垂直补偿电流可分为两种类型：向上流动和向下流动。在洋流运动的过程中，它们也受到陆地形状和地质导向力的影响。秘鲁渔场的形成是由于附近海域的上升流。冰冷的海水溢出，将深层磷酸盐和硅酸盐带到表面，为浮游生物提供丰富的营养，浮游生物是鱼类的诱饵。3.补偿流和补偿流分布区域(2)海面形成模式：海面环流主要是由稳定的盛行风引起的风流。由于陆地和海洋之间的环流分布不均匀，压力区被分成几个不连续的压力中心。因此，风引起的

10、气流只能成为高压中心周围的环流。在北半球，副热带高压周围的气流是顺时针循环；亚极地低压(中纬度低压)周围的气流是逆时针循环。在南半球，对应于副热带高压的环流是逆时针的。亚极地低压和极地高压基本上是纬向的，这里的海流平行于纬度圈。(2)洋面形成模式，太平洋洋面环流，北太平洋副热带高压中心顺时针环流，北赤道暖流，黑潮暖流，北太平洋暖流，加利福尼亚冷流，北赤道暖流，东澳大利亚和澳大利亚暖流，西风带漂移流，麋鹿冷流和南池路暖流，北太平洋亚极地中心逆时针冷水环流，顺潮冷流，阿拉斯加暖流，北太平洋暖流， 赤岛附近的赤岛逆流、南太平洋副热带高压中心、北大西洋顺时针环流系统、墨西哥湾暖流、北赤岛暖流、加那利冷

11、流、北大西洋暖流、南大西洋逆时针环流系统、南赤道暖流、巴西暖流、西风漂流、本格拉冷流、大西洋表层环流、南印度洋逆时针环流、南赤岛暖流、莫桑比暖流、西风漂流、西澳大利亚亚洲冷流、南赤岛暖流、印度洋表层环流、 全球海流循环系统，这样，一个海域的深水减少，其他海域的水增加。 根据海水的连续性，向上和向下的水流是不可避免的，从而形成垂直环流。在全球海洋中，海水辐合和辐散形成的垂直环流主要包括：(1)信风和红通道逆流区；(2)海洋西部的暖流区；(2)副热带高压区；(3)海洋东部冷流区的极地；(3)一般来说，在正常年份，海洋系统遵循一个稳定的环流模式，从而沿海岸形成稳定的气候。然而，环流异常也在某些年份出

12、现，其中最典型的是赤道以南太平洋东海岸的厄尔尼诺和拉尼娜现象。第二节海洋自然资源的开发第二节海洋自然资源的开发海洋资源的概念：狭义：指生活在海水中的生物、溶解在海水和淡水中的化学元素、海水中所含的能量以及海底的矿产资源。广义概念：除了上述物质和能量流，它还包括港口、航线、水产养殖空间、海洋风、海底地热能、海洋景观、海洋空间和海洋的污染承受能力。(1)海洋生物资源(2)海洋矿产资源(3)海洋能源资源(4)海洋水及其化学资源(5)海洋空间资源(1)海洋生物资源和人类渔业发展(1)海洋生物资源根据其系统、习性、海洋利用的相对丰度和类型、海洋植物资源(包括海藻资源、红树林资源、海洋草本植物资源)和海洋

13、动物资源(无脊椎动物资源和脊椎动物资源等)的分类和储备。)、海洋底栖生物、海洋游泳生物和海洋浮游生物、水生资源、观赏资源、工业资源、药用资源和生物遗传功能资源、普通海洋生物资源、特殊海洋生物资源和珍稀海洋生物资源等。，海洋资源的储备与开发据估计，全球海洋初级生产力每年达到1350亿吨有机碳，海洋生物的储备约为342亿吨，海洋动物为325亿吨，陆地动物不到100亿吨。相反，每年从海洋中获取的水产品仅占人类食物总量的1%。到目前为止，只有一小部分海洋生物资源得到了开发，目前科学家计算的有机碳开发水平仅达到海洋初级生产力的0.03%。这表明海洋生物资源储量丰富，开发海洋生物资源的潜力难以估计。(2)

14、世界渔业分布和海洋渔业发展；(2)世界渔业分布和海洋渔业发展；太平洋渔业、印度洋渔业和大西洋渔业；太平洋是世界上所有海洋中渔获量最高的海域。渔场包括秘鲁渔场、日本海西北太平洋渔场的千岛渔场和中国舟山渔场。大西洋渔场包括从挪威海岸到北海的东大西洋渔场、纽芬兰渔场、西北非洲和西南非洲渔场等。印度洋渔业主要集中在西部，东部产量不高。西印度洋的塞舌尔群岛是巨大的拖网渔场。海洋渔业中的过度捕捞问题由来已久，特别是在工业文明之后，渔业技术的进步和人口的增加对渔业产品的需求增加，使得一些经济鱼类的捕捞量大大超过了这些群体的自然增长率，渔业产品的数量和质量下降，许多近海渔业的资源趋于枯竭，国家之间对海洋渔业资

15、源的竞争加剧，海洋生物资源的多样化受到严重威胁。目前，近四分之一的海洋资源已被消耗，近50%的渔业资源已发展到生物极限，濒临枯竭。将近75%的主要鱼类资源已经被完全捕捞或过度捕捞。据估计，全世界渔船的捕捞能力超过鱼类资源承载能力30%。1997年世界主要渔场的渔获量，世界地理第3章，(4)海洋水产养殖和海洋开发前景，海洋渔业发展非常迅速，其中海洋水产养殖发展最快。年均增长10%。世界上养殖的贝类近百种，主要有牡蛎、贻贝、扇贝、蛤蜊、鲍鱼等。目前，世界上大约有100种鱼和近30种对虾，80%的世界对虾产量集中在中国和东南亚。世界藻类养殖的主要产品有海带、紫菜、裙带菜、绿篱、花椰菜、麒麟菜等。目前

16、，世界海洋捕捞和水产养殖仅占海洋面积的10%，世界渔获量的90%来自大陆架的浅海区域。海洋和深海生物资源的开发应是未来海洋生物资源开发的主要方向。(1)海洋矿产资源的类型和储量，这里指的是海底矿产资源。滨海砂矿广泛分布于海岸带，不仅是重要的建筑材料，而且富含贵金属和稀有金属矿物。目前，世界上已探明的具有工业价值的沿海矿山有20多个。深海海底的锰结核由30多种元素组成，被认为是具有开发价值的矿产资源(2)世界海底油气资源的分布和开发。印度洋的波斯湾是世界上石油储量最丰富的地区，探明储量几乎占世界的1/2。帕里利亚湾、委内瑞拉湾以及大西洋和加勒比海的其他海域是另一个油气资源丰富的地区。北欧大西洋西侧的北海是世界上最大的海上油气产区之一，在西非海岸的几内亚湾已经发现了19个油气田。太平洋中的澳大利亚近海、菲律宾和印度尼西亚的浅海地区以及中国的各种海域也是重要的近海石油生产区。未勘探的油气区主要集中