海洋科學導論教案1-2章

1、緒論,一、海洋學在自然科學體系中的地位二、海洋學的定義和研究內(nèi)容三、海洋學研究的意義,一、海洋學在科學體系中的地位,海洋學隸屬于地球科學體系。以地球為研究對象的眾多學科總稱為地球科學。包括：1、地理學：研究地球表面（上至100m左右的空間，下至200m左右海底）地表的形狀、形態(tài)、變化規(guī)律、自然資源分布等的學科。100m高度為大氣對流層近地面摩擦層的位置，200m海底為太陽光的最大照射深度。2、地質(zhì)學：研究地球的物質(zhì)組成、內(nèi)部結(jié)構

2、及各圈層相互關系的學科。3、地球物理學：研究地球固體部分各種物理現(xiàn)象的學科。,4、大氣學：研究地球大氣層的構成、運動規(guī)律及其與人類關系的學科。與氣象學緊密相關。 5、水文學：研究地球上各種形態(tài)的水的起源、分布、循環(huán)運動規(guī)律的學科。狹義的水文學僅研究淡水部分。廣義的水文學包括海洋學。 6、海洋學：以海洋為研究對象的學科。,二、海洋學的定義和研究內(nèi)容,研究發(fā)生于海洋中的一切物理、化學、地質(zhì)、生物等現(xiàn)象及其變化規(guī)律的學科稱為海洋學。海

3、洋學又分為海洋地理學、海水化學、海洋生物學、海洋地質(zhì)學、海洋水產(chǎn)養(yǎng)殖學等分支。,三、海洋學研究的意義,首先是海洋學的發(fā)展有助于推進宇宙、太陽系、地球起源等重大科學問題的研究。因為海洋的而形成和演變與地球整體的演變密切相關。同時人類等一切生物均起源于海洋。其次是推動氣象學的發(fā)展，氣象學與人類生產(chǎn)生活關系十分密切。海洋在許多方面直接服務于人類。,第一章 海洋資源,海洋空間資源海洋動力資源海洋生物資源海底礦產(chǎn)資源海水化學資源,一

4、、海洋空間資源,舟船之便是海洋的第一功能。國際貿(mào)易貨運量的90%依靠貨輪運輸?；旧暇\行在海上。中國2006年海運量約13億噸，（世界60億噸）外貿(mào)總貨值1.75萬億美元，每年增加20%多。2006年我國GDP2.7萬億美元，外貿(mào)依存度65%。我國有海船1萬艘（世界5萬艘），集裝箱年運輸超1億箱。填海造地。建設海上機場。海洋公園均屬利用海洋的空間資源。,香港海洋公園,香港海洋公園,海洋空間綜合利用,我國的造船工業(yè),4萬噸貨輪,大型集

5、裝箱運輸船,集裝箱運輸船,黃渤海之間擬修建新航道,二、海洋動力資源,潮汐發(fā)電波浪發(fā)電溫差發(fā)電海上風能發(fā)電,海洋潮汐發(fā)電示意圖,澳大利亞潮汐電站,我國的潮汐發(fā)電情況,波浪發(fā)電設備,海上風能發(fā)電,海流發(fā)電,三、海洋生物資源,海洋捕撈魚蝦貝藻每年世界總量超過1億噸，我國占1/4，約2500萬噸。另有養(yǎng)殖2500萬噸。南極磷蝦蘊藏量十幾億噸。,南極磷蝦,海洋捕撈,日本鱘（紅夾子）、三疣梭子蟹,海水養(yǎng)殖網(wǎng)箱,硨磲和芋螺,近年我國海洋產(chǎn)業(yè)總

6、產(chǎn)值變化,河北省海洋產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值,1997年各省海洋漁業(yè)產(chǎn)量,2000年海洋產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值構成,2000年各省海洋產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值,四、海水化學資源,海水淡化海水制鹽（我國每年超2000萬噸）,海水淡化設備,海水曬鹽,五、海底礦物資源,石油、天然氣 油氣主要成分為高分子碳氫化合物，成因于古生物遺體。海洋儲量占全球一半，但現(xiàn)在只開采1/5。 我國渤海油區(qū)儲量30億噸以上，冀東南堡油田儲量10億噸，可開采30-50

7、年。超億噸的油田有8個。 東海儲量在50-100億噸之間。 南海地質(zhì)儲量在230-300億噸，占我國總資源量的1/3，有第二個波斯灣之稱。已探明儲量52億噸。,世界洋底礦產(chǎn)資源,我國近海油氣田分布,海上石油鉆井平臺,海上石油平臺,南堡油田的位置,南堡油田儲量,,海底可燃冰 可燃冰是高壓低溫（大于50個大氣壓，0-10°）下形成的天然氣水合物，含有的有機炭超過地球上所有生物體、化石燃料

8、的總和，分布面積達海洋面積的10%，可供人類使用1000年，我國總儲量超過2000億噸油當量，僅南海就已發(fā)現(xiàn)100億噸。世界超過20萬億噸油當量。,可燃冰,可燃冰的有機炭儲量,海底錳結(jié)核,錳結(jié)核含多種金屬成分，儲量超1.5萬億噸，分布于大洋盆地的泥沙中，全世界有15個錳結(jié)核富集區(qū)。,第二章 海洋的形態(tài),第一節(jié) 地球的形態(tài)第二節(jié) 地表水陸分布第三節(jié) 海洋類型的劃分第四節(jié) 海底地形第五節(jié) 中國近海概況,第一節(jié) 地球的形態(tài),

9、一、地球總體形狀 地球是位于太陽系內(nèi)的第三顆行星，由里至外依次為水星、金星、地球、火星，這四顆稱為類地行星，由巖石構成。木星、土星、天王星、海王星稱為類木行星，為氣體星體。通過光譜的紅移現(xiàn)象得知宇宙正在膨脹，起源于150億年前的大爆炸。 太陽系由原始氣體塵埃云于50億年前形成，地球形成于47億年之前，由太陽星云分離、坍縮、凝聚而成。地球為一兩級凹陷赤道凸出的橢球體，極半徑6357km，赤道半徑63

10、78km，扁平率0.003，地日平均距離1.5億km，地球的體積10830億km3，密度5.522g/cm3.,地球衛(wèi)星照片,二、地球內(nèi)部分層,地球內(nèi)部分層,內(nèi)部分層的原因早期地球體積大、密度小、溫度低，主要由C、O、Fe、Si、Ni構成，后來體積收縮溫度升高，鐵鎳融化流向地球深處形成地核，較輕的硅酸鹽上浮到中上部形成地幔。原始大氣在分層過程中“脫氣”形成，成分為CO、甲烷和氨，后來綠色植物產(chǎn)生大量的氧，使以上氣體氧化為CO2、氮氣

11、和水蒸氣，成為現(xiàn)代大氣。海洋由大量水汽凝結(jié)降落到地面形成。,三、地表三圈,大氣圈 在地球外部由氮氣和氧氣為主要成分的氣體圈層。水圈 由固體冰、液體水、水蒸氣等各種形態(tài)的水構成的圈層。生物圈 由動物、植物、微生物等生物體構成的圈層。,地球大氣層示意圖,大氣的垂直分布,大氣的組成成分,海拔高度與大氣含氧量的關系,第二節(jié) 地表水陸分布,地球表面積5.1億平方km，其中海洋3.61億平方km，占71%；陸地1.4

12、9以平方km，占29%。海洋占絕對優(yōu)勢。海水的體積13億立方km，占地球總體積的1/800。海陸體積比為10：1（僅考慮高于海平面的陸地）海洋平均深度為3800m，此深度與地球半徑之比為1/1600.以法國杜曼島為中心的半球陸地最為集中，稱為陸半球，陸地占47.3%。相對的一面以新西蘭安第波多島為中心，稱水半球，海洋占90.5%。,地表水陸分布圖,不同高度和深度的表面積,第三節(jié) 海洋不同類型的劃分,一、大洋 遠離大陸

13、、面積廣闊、水深一般在2-3km以上的廣大海域。占海洋總面積的89%。 海水物理化學性質(zhì)穩(wěn)定，不受陸地影響，是海洋的主體，但漁業(yè)活動較少。鹽度高，一般在3.5%左右，透明度很大。 南大洋：太平洋、印度洋和大西洋在南極洲周圍匯合的廣大海域。,,二、海 靠近大陸，水深較淺一般在2-3km以內(nèi)的水域。占海洋總面積的11%。海水理化性質(zhì)不穩(wěn)定，易受陸地影響。透明度小，鹽度低，一般小于3.0%。潮汐漲

14、落比大洋顯著，是漁業(yè)活動的主要區(qū)域。又分為： 內(nèi)陸海：位于大陸內(nèi)部，通過海峽與大洋相連。 陸間海：位于大陸之間，面積大，水深。 邊緣海：位于大陸邊緣，通過群島與大洋相通的海。三、海灣 海的一部分伸入陸地，寬度和深度都逐漸變小的區(qū)域。 渤海三灣：遼東灣、渤海灣、萊州灣四、海峽 相鄰海區(qū)之間狹長的水道。 我國有臺灣海峽、瓊州海峽、渤海海峽。印尼馬來之間有馬六甲海峽。,亞、非、歐

15、之間的地中海（陸間海）,歐洲的黑海（內(nèi)陸海）,日本海（邊緣海）,廣西西側(cè)的北部灣,渤海海峽,瓊州海峽,霍爾木茲海峽,馬六甲海峽,五、法律上幾個海區(qū)的概念,1982年聯(lián)合國海洋法會議通過海洋法公約。領海 自領海基線向外最寬12海里的海域。沿海國擁有領海內(nèi)一切自然資源的所有權和法律事務的管轄權。 領海基線：自然基線（最大干潮線）和折線基線（最大干潮線附近的若干點的連線）。毗連區(qū) 領海外最寬12海里。專屬經(jīng)濟

16、區(qū) 自基線算起一般不超過200海里的區(qū)域，大陸架較寬時，最多可擴展到350海里。公海 以上區(qū)域以外的海區(qū),專屬經(jīng)濟區(qū)示意圖,專屬經(jīng)濟區(qū)EEZ的權限,自然資源專屬人工島嶼建造管轄的專屬權科學研究的專屬管轄權海洋環(huán)保的管理除刑事案件外的行政管轄權我國擁有專屬經(jīng)濟區(qū)300萬平方km，領海38萬平方km，海岸線1.8萬km。,EEZ和公海上各國均可以,自由飛越自由航行鋪設海底電纜建造人工島嶼（EEZ專屬）科學研究

17、（EEZ專屬）公海上各國均禁止下列行為海盜販運奴隸販運毒品非法廣播,第四節(jié) 海底形態(tài),一、大陸架 海岸線開始至坡度突然增大的區(qū)域，是大陸的自然延伸。平均寬度70km，平均深度130m，平均坡度0.1度。占海洋面積的7.5%，漁業(yè)產(chǎn)量占80%，是各大漁場集中的區(qū)域。二、大陸坡 大陸架外緣坡度和深度突然增大的區(qū)域。平均坡度4-7度，深度200-2400m，平均寬度約50km，占總面積的12%。這里是大陸和海洋的真

18、正界線，海底火山、滑坡、地震等地質(zhì)活動頻繁。,,三、大陸基 大陸坡和平坦的洋底之間的過渡帶。坡度小于1度，水深2000-4000m。四、大洋底 大洋的中心地帶，非常平緩。深度多大于4000m，含大陸基面積占80%。五、海底分布大量海嶺和海溝。海溝一般位于大洋邊緣，全世界水深超過6km的海溝有6個，均在太平洋，而海嶺位置不定。四大洋都有中央海嶺。,大陸架剖面圖,海底地形示意圖,海底地形三維剖面圖,第五節(jié) 中國近海概況

19、,我國自北向南分布以下四個海區(qū)。海岸線北起鴨綠江口，南至廣西北侖河口，全長1.8萬km。一、渤海 北臨遼寧，西依河北天津，南靠山東的內(nèi)陸海。僅靠東南面的渤海海峽與黃海相通。渤海形成于1.2萬年前，古稱滄海。與黃海的分界線是遼東半島大連的老鐵山和山東半島的蓬萊角之間的連線，面積7.8萬平方km，平均水深18m，最大水深70m，南北 300海里，東西160海里。渤海三灣為：遼東灣：長興島至秦皇島連線。渤海灣：灤河口至

20、黃河口連線。萊州灣：黃河口至龍口屺姆角連線。 流入渤海的大河有遼河、灤河、海河、黃河。,中國近海海域,中國近海海域,渤海的位置,二、黃海,與東海的分界線是長江口北岸和韓國濟州島的連線。沿岸有山東江蘇兩省。東西寬300海里，南北長470海里，面積38萬平方km，平均水深44m，最深處在濟州島附近達140m。流入黃海的大河是鴨綠江和漢江。,黃海的位置,三、東海,位于浙江和福建兩省以東，與南海的分界是福建東山島南端和臺灣島南端鵝鑾鼻的連

21、線。此處為臺灣海峽最淺處，水深僅20m，稱為臺灣淺灘，與南海的水交換受到阻礙。 東西寬400海里，南北長700海里，面積77萬平方km，平均水深370m，最深處2700m（沖繩海槽）。流入東海的大河有長江和錢塘江。臺灣海峽北端寬93海里，南端寬200海里，平均水深60m。,東海的位置,釣魚島,四、南海,南海位于廣東和廣西的南面，西面為越南，東面為菲律賓，南面是馬來西亞。東西約700海里，南北約1500海里，面積350萬平方

22、km。平均水深1200m，最大5560m（菲律賓西側(cè)），珠江和湄公河（我國境內(nèi)是瀾滄江）是兩條最大的河流。,南海的位置,南海海域,五、我國的主要島嶼,我國共有島嶼5000多個，最大的幾個是：臺灣島：35780平方km海南島：33556平方km崇明島：1083平方km舟山島：523平方km島嶼按地質(zhì)構成分為三種基巖島：在造山運動中形成的以巖石為主要成分的島嶼。沖積島：在河流入?？谟赡嗌硾_積而成的島嶼。珊瑚島：由珊瑚蟲遺體堆