究提供了新的理论。生物海祥学方面,有关海洋生物生产力及资源的合理利用,水产养 殖和近岸水域农牧化,生态系和牂落结构等研究,进展颇为显著。化学海祥学方面,已 开始运用物理化学理论与实验数据,对海水中各种化学平衡关系提出了系统的理论分析 和计算,从过去描述性的海洋化学,逐渐发展到比较定量地研究化学物质在界面之间的 平衡、变化转移的规律(界(化学),物理海诈学巾的波浪和潮汐研究、风暴潮的预报、 海洋声学、光学的研究,也都有长足的进展。 总起来,在海洋科学发展的最近附期(联合调查时期),特别是近二【年,由于国际 海洋机构的不断建立,国际海洋联合考毅不断兴起,各种新技术的广泛应用和立体调查 方法的逐渐发展,使海祥调查研究的手段、范围、规模起了极大的变化,整个海洋科学 获得了十分迅速的发展。也许可以这样说,装备技术和测试手段的不断发展和提高,使 海洋调查资料在精度、广度时间连续性方而有了质的飞跃;通过以大型实验场为重点 的调在研究,新的海洋现象大量发现,新的理论、新的概念不衡提出,在某些基础研究 领域已获得了突破性的进展。 我国是兴渔盐之利最尺的国家之一,在世界航海史上也有过光辉的业绩。然而,后 来的历代统治者采取“禁海”、闭关白守政策,使我国的海洋科学事业直到解放前仍基本 是空白。 图18“向阳红10号调查船 新中国成立后,百废俱兴,海祥科学才得到迅速的发展。建国初期,初步组建了我 国的海洋机构和科技队伍,开始了小范围的以渔场为主的海祥调查。随后,又相继设立 了海洋高、中等专业人材的培训基地和各类研究所,建造了海洋综合调查船“金星”号 (中国科学院海洋研究所)、“东方红”号(山东海洋学院)和国家海洋局的“实践”号、“向阳 红5”号、“向阳红9”号、“向附红10”岁、“向阳红16”号、以及地球物理勘探船、石油勘探 11
船、水考茶船等各类船只165搬,此外,还逐步完善」沿海海洋测怅台树和建成了-一 支学科比较齐金、并行一定规模的科技队伍,1964:义成立了金国海祥工作管理机构 一·-家海泸局:三「多年米,我海并上作形成,了海洋教官、海菲研究、莎洋管则 等完整的体系。海祥事业呈现出派生机盎然的瓷 195:年下半作中固科学院海祥研究所山东大学海禅系在北黄海潮海进行了-·次 时步观测。大规炊和经常性的祥科学所究,是从158年会国海洋然介调杏开始的、 1958一1960华,由金域六多个单位、30多般时查船和阳近丁,科技人员参加的全时 海洋人普查,片派了对渤海、海、东海、南海四个游引的大规模黎合观测、第一·次系 统完整地管提了我「时各海区的游泸观测资料,编绘版」了有重要科学价值的海洋图集! 调查报告。这次调在,为我祥事业的发展作出卓越质狱, 从1960年起到现在,我国义光后开展了全同渐片將调金、大陆米渊、浅海地 质地球物理洲查、海依电调在和羊污染:多种调查,调在手段目趋规代化! 泊动化。从1976年开始,又魅进行了太平洋特的综合调在.总航程逾「力下 米,获取了大其水文气象利1谊磁资料。其中,海」:空探调高达33339米、深海取样的 最大深度为5112米,非物取样拖网最大深度为000多米,并从3000米、000米、5000米 的大洋心祁进行了艋结核采集,填补了我人洋资料为空。我还派船参洲了首次会球 大‘气试验和母际间的联合调查,广泛参加了国际学术交流沂动。在理论研究方面,诸如 海浪谱的研究、浅海声场理论分析风暴潮的预报研究等都有独到之处,引起了因外海 洋学家的注意和重视。在海祥资源的开发利用、海江仪器的研制、海诈环境预报服务等 方而,成镄也很显著。 L述表均,经过三十多年米的努力,我国海祥和学已取得了很大进展,行的领域心 进人世界先进行列。但是,由于我们起步较晚和虑点较低,与国际先进水平和比,在许 多方面还有不少差距。为此,我国海洋工作者应当鼓足劲,发奋图强,争取在不太 长的时间内,对海洋科学的一·些主正要领域,特别是链性领城有所突破,赶上甚至超过 当时的国际先进水平。 复习思考题 上.述海洋学的定义及包括的范围 ÷.河述海羊资碌在人类生存小的地位相作用。 3.学发展分哪三个时期?各5期的主婴特足什么 12
第二章海洋形态 海洋形态是海洋地质学的一个重要组成部分,它对海洋水文、化学、生物和物理行 很大花响。地形对海流的影响也是明显的,如"1海流流过-活地或地形突然变深的地 方,常常形成一个垂宜环流;海流遇到海岸伪阻抄,流向便要发变化。 海洋形态的研究成果直接应用于同防和:产莛设。前,有些国家设法将些军事 川标转移到海底,研究各种水下攻沂系统和御系统,建立海底战胳基地、进行了大量 海依地形和海汴地质方面的调龚研究工作。 第一节地球概论 海洋是地球发展过程中的产物、要金而认识海泸,必须先对地球的形态、内部结构 和它的发展史等有个概括的了解。 一、地球的形状和大小 人类居住的大地是个什么形状,中外古人作过多种猜测。希腊许人荷马,把大地说 成是一个与盾状类似的“圆盘”。我国也流传刘“天圆地方”的说法,但是,1从15]9一 1522年麦哲伦等人完成了环绕大地的航行之,人类才第一次以亲身经历,订明大地是 球状体。 北极 随后,通过多次大地测量,人】又进一步地认识到地 球是-·个两极略扁、赤道稍稍膨胀的椭球体,样了略象一 只“桔子”。由于地球绕地轴转动,所以叫“旋传椭球体”。 米 近代,由丁空间技术的进展,一些科学家根据关地球卫星 赤道 狗资料分析”,认为地球形状觅接近于·个丰满的“梨形”, 即地球的南北毕径并不互相对称;地球的几巾心并不在 小道平面」:。比较起来,北半球较细、交长;南半球较 相、较短。因此,地球实际:不是真正的椭球体,而是· 南投 个不规则的扁球休。传统的意见认为,地球有它独特的形 网2-1大地水准面对参 状,被叫做“地球体”。现在,人采用地球赤道半径为 考府球体的偏离 *1971年第十五届闲:大地测帚和地物理边会据有关地球卫案资料分听,决京采用如下数掘: 地球赤道半径a 6378.160-T米 造球极半径b 6358.755-千米 地球扁平 a-b 28.25兰0.0033529 亦道周长 40)75,24千米 了午线周长 40108.08千米 表面面积 50:010千米{约5亿千米) 体积 105315i9n0000丁米(约-万亿千米) 13
6378千米,极地半径为6357千米,前*比后将人21千发,而地球的平均半径取为6371下米、 因为地球是·个近似的精球体,地球体的各部分不能阿时受到日光的照射, 以每个刑刻,地球都分为向1的·半和作的·卡(也就是民和夜)。地球背面的热量 平衡和向阳面的热量平衡是不的。山于这个不均性,使地球上的水文要素'(实要 素的分布不),从引起了大‘的环流和大详的不流, 因为太阴和地球之间的距离极大,辐射到地球:的光线可以说是平的。平行的太 牌!光线射到地球体表面,同刻在各点所成的入射角不州,所以,在时划人 辐射使地球上各处增温的强度不可,这就引起了仔也热量分布的不均,世成各种'〔象 要素和海静水文要素的分布也就不均衡。州十地球转:的柯氏力,地球:其他 体之间的互吸引和排斥,及掰洋各种些奈间的利瓦彬响等·系列内、使海诈水文 要案的分布变化极端复杂。 二、地球的内部结构 研究结果表明,地球由表及里、大致分为地元、地被和地核三天部分,按图这种划 分法,地球可以简单地比作-个煮熟的鸡蛋,地核木1于蛋货,地幔相"聋白,阿地 尧则相当于坚硬而薄薄的蛋光。地完与地锻之间的不连而叫做莫霍界陌。地?和地装的 交界面叫做占登缕界面。根据小林和男所介绍的现代的一种划分(图2-3行),地克(行 圈)占据0一60千米,其下是软流60一250予米,可其下是闭2650丁米)°在间:' 岩石图厚度 软流凰惧度 50一100子米 100-400千米 珍水” 地死 地克 12 地提 2 过海! 限华,金 中间层浮度 山代) 渊孙装 2400-一2750子米 图22绘有主层和分层的池球内部 结构图 23池球内部的结构 (内核厚1320于米,外核2160T米 (边是过去的以?,有边足 地慢2900千米,地光5一10T必) 我仁的见解) 软流层之间有过渡层,深度约00一650下米,中间下是地核,地核义分被你核、过 渡层与固体核。根据傅承义在他的《地球}讲》中所用的数据、液休核与过为 2220-千米,固体核为1251于米。不同作者的划分稍关圳, 地克厚薄不均,其厚度大约在0一60于米之间,一般说来,陆地作地尧比较惊,在 高山之下尤为深厚,我国青藏高原的地壳厚达5下米以上。平原之下稍薄些,而在海洋 底之下,地壳最薄(最近美国在南美洲圭亚那外海160下米的人西泸中,用测量地球引 力极微小波动的先进仪器测得地克最海的部分下度引有!.6千米在太平并的某些区域, 14
甚至根本就不存在地壳)。人陆地克平均厚度33千米,海 大陆 洋盆地地壳厚度一般为5千米(图24)。 硅铝带 水 三、地球表面上的水陆分布 莫霍面 硅疑带 地球表面面积为510.07×10千米2,其中海泸占 361.059×10千米2,约占地球总面的70.8:陆地面积 图2-4位于大陆和海洋之 下的地壳分布 只有149.041×10千米(1978年茂木昭尖的统计数据为 (让铭带是花岗岩地壳,富合硅 148.92×10千米2),约占地球总面积的29.2%:海、陆面积 石和招。硅镆带是玄武岩地带,硅 石铁相当丰富。注意洋盆之下比 之比为7比3,海洋面积相当陆地而积的2.5倍(图2-5)。茧 牧薄的地亮部分) 然海洋面积占明显的优势,何海洋只是地球表皮上的 一层薄膜,它的厚度只是地球平均半径的1/1600。海水 4 的体积为1.370×10千米3,约山占地球休积的1/800。 由于海陆面积相差很大,用任何方法划分的两个 半球,海洋都占优势。 以赤道作标谁,把地球分成南、北两个半球(图 网2-5古德绘制的陆地和 2-6)。在北半球,虽然分布着世界上:坡火的欧亚大陆、 海洋等体积投影图 北美洲和非洲北部等,但除去 南半球 北半球 北纬60一70°一带陆地面积占 71%外,其他各纬度上海洋面 积都比陆地面积大。在南半球, 陆地面积更小,只有南纬80° 以南完全是陆地(南极洲),其 他绝大部分都是海洋。据估计, 北半球海洋面积约占60.7%, 南半球海祥面积占80.9%。书 以西经20°为标准,把地球分成 图2-6地球的南北半球 东,西两个半球,以东的叫东半球,以西的叫西半球(图2-7)。东半球海洋占65%,陆地占 i801t01d02010086w 12R10 图2-7东半球和西半球的鸿分布 15 山