海洋知识讲座

海洋知识讲座地球有71%的表面是海洋，辽阔的海洋与人类的活动息息相关；随着科技的进步，人类对海洋的了解正日益深入，但神秘的海洋总以其博大幽深吸引着人们对它的思索。为了加深同学们对海洋的了解，增加对海洋的兴趣，在此，从认识海洋、海洋的形成、海洋中的资源、海底概貌和海底地形地貌探测五个方面来对海洋知识进行讲解。一、认识海洋1、海洋的定义人们一般习惯于把海和洋统称为海洋，其实海和洋是两个不同的概念。洋是远离大陆、深邃而浩瀚的水域部分。约占海洋总面积的89%，深度一般在3000m以上。地球上共有四大洋：即太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋。国际水文地理组织于2000年确定南冰洋（南极洲）为一个独立的大洋，成为五大洋中的第四大洋。五大洋按面积从大到小排列为：太平洋、大西洋、印度洋、南冰洋和北冰洋，其中太平洋的面积占所有大洋的49%。一般人们把大洋四周的边缘部分称为海，海濒临大陆，面积占海洋总面积的11%。深度一般在2000m-3000m以下，有的只有数十米。根据统计，附属于地球上四大洋的海共有49个，如日本海、加勒比海等。中国的四大海为：渤海、黄海、东海和南海。它们的界限如图1所示，渤海与黄海的界线是从辽东半岛老铁山角和山东半岛蓬莱角的连线，黄海与东海的界线是从长江口北岸启东角到济州岛西南角的连线，东海与南海的界线是从广东南澳岛到台湾岛南端鹅銮鼻之间的连线。图1我国四大海分界线示意图2、海水呈现蓝色的原因当我们将海水盛到容器里，发现海水就像自来水一样，是无色透明的，但我们看到的海水确是呈现蓝色。大海的蓝色是从哪里来的呢？选择吸收是物体呈现颜色的主要原因。太阳光照射到海面时，一部分光被反射回来，另一部分光折射进水里。进入水中的光线在传播过程中会被水吸收。水对波长较长的光吸收显著，对波长较短的光吸收不显著。波长较长的红、橙、黄光被海水吸收，而波长较短的蓝光和紫光被海水吸收较少，被反射回来，射到我们眼中，因此我们看到的海水是蓝色的。3、海水苦咸的原因海水之所以咸是因为海水中有3.5%左右的盐，其中大部分是氯化钠，还有少量的氯化镁、硫酸钾、碳酸钙等，正是这些盐类使海水变得又苦又涩。4、海水潮涨潮落的原因海水随着地球自转也在旋转，而旋转的物体受到离心力的作用，使它们有离开旋转中心的倾向，同时海水还受到月球、太阳和其他天体的吸引力，因为月球离地球最近，所以月球的吸引力较大。这样，海水在两个力的共同作用下就形成了引潮力。由于地球、月球还在不断运动，地球、月球和太阳的相对位置在发生周期性变化，这就是海水发生周期性涨落的原因。二、海洋的形成大约在46亿年前，刚从太阳星云形成的地球，其初形成的地壳较薄，而地球内部温度又很高，因此火山爆发频繁，从火山喷出的气体，构成地球的还原性大气。原始地球由于不断散热，灼热的表面逐渐冷却下来，原来从大地上跑到天空中去的水，凝结成雨点，又降落到地面，持续了许多亿年，形成了原始海洋。三、海洋中的资源海洋资源是包括海洋生物、海洋矿产资源和海洋能的综合性资源。海洋生物资源是海洋资源的重要组成部分，海洋生物资源包括鱼类；软体动物，如章鱼、乌贼、海参等；甲壳动物如扇贝、虾、蟹等；哺乳类动物如鲸鱼、海狮、海豹等；海洋植物：海藻等。这些海洋生物资源可以起到药用和食用的作用。海底矿物资源是埋藏于海底表层沉积物和海底岩层中的海底矿产资源。海洋矿产资源主要包括石油和天然气、滨海矿砂、盐和镁等。目前被广泛关注的可燃冰就是一种固态的天然气，自20世纪60年代以来，人们陆续在冻土带和海洋深处发现了一种可以燃烧的“冰”。这种“可燃冰”在地质上称之为天然气水合物。海底“可燃冰”是甲烷和水在海底高压低温下形成的白色固体燃料，可以被直接点燃。可燃冰贮量巨大，可够人类使用1000年，是今后替代石油、煤等传统能源首选被西方学者誉为“21世纪能源”。我国天然气水合物资源主要分布在南海海域、东海海域、青藏高原冻土带及东北冻土带。开采海域天然气水合物对勘探的技术要求很高，开采可能造成海底不稳定，导致地质灾害，也容易对大气环境造成影响。“可燃冰”开发利用仍有一系列问题需要解决，商业化开采尚需时日。在滨海的砂层中，常蕴藏着大量的金刚石、砂金、砂铂、石英以及金红石、锆石、独居石、钛铁矿等稀有矿物。因它们在滨海地带富集成矿，所以称“滨海砂矿”。滨海砂矿在浅海矿产资源中，其价值仅次于石油、天然气，居第二位。海水中蕴藏着大量的盐和镁，通过海水晒盐可以获取我们所需要的各种盐；海水中的镁总储量约为1.8*1015t，目前世界上60%的镁是从海水中提出来的。四、海底概貌1、海底概貌海底有高耸的海山、起伏的海丘、绵长的海岭和深邃的海沟，也有坦荡的深海平原。如图2所示，海底地形可以分为大陆边缘、大洋盆地和大洋中脊三部分。大陆边缘包括大陆架、大陆坡和大陆隆。图2海底地形示意图2、特殊的海底地形1）海沟马里亚纳海沟是目前所知最深的海沟，也是地壳最薄之处。该海沟位于菲律宾东北、马里亚纳群岛东方，处在亚洲大陆和澳大利亚之间。它北起硫黄列岛、西南至雅浦岛，全长2550千米，为弧形，平均宽70千米，大部分水深在8000米以上。最大水深在斐查兹海渊，为11,034米，是地球的最深点。这条海沟的形成据估计已有6000万年，是太平洋西部洋底一系列海沟的一部分。2）洋中脊洋中脊，又称中央海岭，在地貌上，是一条在大洋中延伸的海底山脉；在地质上，是一种巨型构造带，断裂特别发育。如图3所示，为洋中脊的示意图：图3洋中脊示意图3）海底火山海底火山，是大洋底部形成的火山。海底火山大多分布于大洋中脊与大洋边缘的岛弧处。海底火山可分3类，即边缘火山、洋脊火山和洋盆火山。如图4所示，为海底火山的相关图片：图4海底火山图片4）海底热液区海底热液区，海底热液区主要分布在海底洋中脊。海底热液区的“黑烟囱”或多金属硫化物富含铜、铁、锌，还有少量的铅、银、金等金属元素，在热液循环过程中地球深部的大量信息被带到海底，使得海底热液活动成为研究地球深部难得的观测窗口。在高温、高压、缺氧的海底还存在管状蠕虫、虾、蟹等生物群落，是一个不依赖于光合作用的海底热液区生态系统。如图5所示，为海底热液区的图片。图5海底热液区的示意图五、海底地形地貌1、海底地形地貌探测海底地形是指海水覆盖之下的固体地球表面形态。由于海水的掩盖，海底地形起伏难以直接观察，因此我们需要借助测量仪器来对海底地形地貌进行观测。常用的海底探测仪器有：单波束系统、多波束系统、侧扫声纳系统和水下机器人。图6多波束系统图7侧扫声纳系统图8水下机器人系统这些水下地形地貌探测系统的工作原理基本相同，通常情况下，人们借助电磁波（光波、微波）等能量形式传递信息。但在海水中，声波在海水介质中能量损失最小，传播距离较远。水深测量是海底地形测量的基本工作。回声测深是利用声波在水中的传播特性测量水体深度的技术。在海面垂直向海底发射声信号，并记录从信号发射到信号返回的时间，测定水体的深度。水深探测的示意图如图9所示：图9水深探测示意图2、海底地形地貌探测的应用海底地形地貌的探测可以实现海底水深地形图绘制、海底资源调查、海上石油工业应用、海洋工程建设、海道测量、水下扫雷、环境应用、渔业和水下搜救等。海洋浩瀚无穷，海洋知识博大精深，今天我们主要从五个方面对海洋的相关知识进行了讲解，但这些只是海洋知识的九牛一毛，希望通过今天的讲座，能够激发起同学们对海洋的兴趣，从而促使同学们更加积极主动的去探索和掌握海洋知识！