海洋科学导论1

1.2.2 海洋科学的奠基与形成（19 世纪～20世纪中叶 海洋研究的深化、成果的众多和理 论体系的形成。 专职研究人员增多和专门研究机构 的建立，也是海洋科学独立形成的 重要克里普斯和伍兹霍尔两个海洋研究 所; 1946年前苏联科学院海洋研究所成 立; 1949年，英国成立国立海洋研究所 等等，就是典型的例子。
• 大气和海洋关系最为密切。
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• 大气科学 • 是研究大气的各种现象及人 类活动对它的影响，这些现 象的演变规律，以及如何利 用这些规律为人类服务的一 门综合性的学科。
• 1.1.2 海洋科学
• 应用与技术研究的分支有卫星 海洋学、渔场海洋学、军事海 洋学、航海海洋学、海洋声学、 光学与遥感探测技术、海洋生 物技术、海洋环境预报以及工 程环境海洋学等。
• 视频：中国的海洋资源
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§1.2 海洋科学的发展史 海洋知识的积累与早期的观测、研究（18 世纪以前） 公元前7～6世纪古希腊的泰勒斯认为大地 是浮在茫茫大海之中。 意大利人哥伦布于1492～1504年4次横渡 大西洋到达南美洲；
海洋科学导论
• 主 编 简 介： • 冯士筰 中国科学院院士，中国海洋大学教授，现 任国务院学位委员会学科评议组海洋组组长，全 国博士后管理委员会专家组成员，高等学校海洋 科学教学指导委员会主任，中国海洋大学物理海 洋研究所所长。科研方向是物理海洋学和环境海 洋学。主要著作有：《风暴潮导论》（科学出版 社出版，获“1982年度全国优秀科技图书一等 奖”）、《物理海洋数值计算》（与孙文心合编， 河南科学技术出版社出版，1992）。科研项目 “浅海风暴潮动力机制和预报方法的研究”及 “拉格朗日余流和长期输运过程的研究——一种 三维空间弱非线性理论”分获第二届（1982）及 第四届（1989）国家自然科学奖三等奖。
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• 离太阳较远的木、土、天王星、海 王星物理性质与木星相似，体积大、 密度较大、卫星较多、无固体表面、 轻元素（气体元素）较多，称为" 类木行星"。冥王星较远，物理性 质尚不清楚。 • ２）太阳系生成假说 • 视频：太阳系生成
• 第二节 地球的运动
• ３、目前地球是太阳系中唯一存在生命的 星体。 • 一、日、地、月(sun, earth, moon)关 系： 地球绕太阳转-分四季，月球绕地球转月相、日食、月食 • 二、地球公转、自转, (revolution, rotation)：地球自转，月球 公转；地--月球公共质心平动，系统绕太阳 公转---潮汐运动 视频：地球的公转与自转
• 李凤岐 中国海洋大学教授，博士生导师。 科研方向为物理海洋学和环境海洋学。主 要著作有《物理海洋学》（与叶安乐合编， 中国海洋大学出版社出版，1996年获华东 区大学版协优秀图书二等奖）。科研项目 “渤、黄、东海近海区大面积水温预 报”1981年获山东省科技进步一等奖， “模糊数学方法在水团分析中的应用”、 “浅海变性水团分析和预报研究”、“中 国近海异常海温分析和预报研究”，分别 于1988年、1995年和1997年获国家教委科 技进步二等奖。
• 三、地转偏向力(Coriolis force): • 地球自转-----地转偏向力. • 一、地球结构(The structure of the earth)：
• 第三节 地球概观 • 一、地球结构(The structure of the earth)：
• 视频：地球结构
• 海水的运动还受制于海面风应力、 天体引力、重力和地球自转偏向力 等。 • 诸如此类各种因素的共同作用，必 然导致海洋中的各种物理过程更趋 复杂，即不仅有力学、热学等物理 类型，而且也有大、中、小各种空 间或时间特征尺度的过程。
• 3.具有多层次耦合的特点
• 蒸发与降水，结冰与融冰，海水的增 温与降温，下沉与上升，物质的溶解 与析出，沉降与悬浮，淤积与冲刷， 海侵与海退，潮位的涨与落，波浪的 生与消，大陆的裂离与聚合，大洋地 壳的扩张与潜没，海洋生态系平衡的 维系与破坏等等。
１） 太阳系的组成: • （视频） • 太阳是太阳系内唯一发光 的天体，质量占 太阳系总质量的99.8%。有9大行星、50多 颗卫星、2000多颗小行星、600多颗彗星绕 其运行。9大行星由近而远：水(Mercury)、 金(Venus)、地(Earth)、火(Mars)、木 (Jupiter)、土(Saturn)、天王星(Uranus)、 海王星(Neptune)、冥王星(Pluto)，按特征 分，水、金、地、火物理性质与地球相似， 体积小、密度较大、卫星较少、表层为固 体、重元素多，称为"类地行星"；
• 第二章 地球系统与海底科学 • 第一节 宇宙中的地球
• １、宇宙的开始是一个几何点，宇宙大爆 炸大约在150亿年前。…… • ２、宇宙中大约有500亿银河系(Milky Way galaxy)，每个银河系大约有500亿星体，太 阳系(solar system)处在银河系中。
• 视频：海底
• 海洋科学研究的特点：
• 1.它明显地依赖于直接的观测 • 2.信息论、控制论、系统论等方法，在海洋 科学研究中越来越显示其作用。 • 3.学科分支细化与相互交叉、渗透并重，而 综合与整体化研究的趋势日趋明显。
• 二、海洋科学的分支： • 物理海洋学、化学海洋学、 生物海洋学、海洋地质学、 环境海洋学、海气相互作 用以及区域海洋学等。
• 海洋科学是研究地球上海洋 的自然现象、性质与其变化 规律，以及和开发与利用海 洋有关的知识体系。
• 一、海洋科学研究的对象及特点
• 1.特殊性与复杂性： • 极大的比热容、介电常数和溶解能力，极 小的粘滞性和压缩性等。
• 2.海洋中水-汽-冰三态的转化无时 无刻不在进行。 • 海洋每年蒸发约44×108t淡水 ？
1.2.3现代海洋科学时期（20世纪中叶至今） 1.第二次世界大战对海洋科学有很大的影响 2.海洋中尺度涡旋和热盐细微结构的发现与 研究，促进了物理海洋学的新进展。大洋环 流理论、海浪谱理论、海洋生态系、热带大 洋和全球大气变化等领域的研究都获得突出 的进展与成果。
• 1.2.4海洋科学的未来 • 全世界面临的人口、资源、环境 三大问题，几乎都可以从海洋中 寻求出路。如何将上述可能变为 现实？海洋科学则是架设在它们 之间的桥梁。海洋科学在历经古 代、近代和现代的发展之后，必 将迎来一个更为辉煌的新时代。
教材体系不够系统 以物理海洋学为主干讲授 • 网络教学 /cpeo/oceanograph y/ziyuan/tech/index.htm
第一章 绪
论
• 海洋是地球系统的重要 组成部分，海洋科学属 于地球科学体系
• §1.1 地球科学 • 地球科学主要包括地理学、地质学、 大气科学、海洋科学、水文科学、 固体地球物理学，而环境科学和测 绘学也与地球科学有着极为密切的 关系。 • f
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1.3.3美好的前景 1950年8月就在青岛设立了中国科学院海洋生物 研究室。 1959年扩建为海洋研究所。 1952年厦门大学海洋系理化部北迁青岛，与山 东大学海洋研究所合并成立了山东大学海洋系。 1959年在青岛建立山东海洋学院。 1988年更名为青岛海洋大学。 1964年建立了国家海洋局。此后，特别是80年 代以来，又陆续建立了一大批海洋科学研究机 构(1997年建立湛江海洋大学) .
§1.3 中国的海洋科学 1.3.1历史的贡献 1.早在2千多年以前，已发明指南针， 且至少在1500年以前就用于航海 . 2.公元1405～1433年，郑和先后率 船队七下“西洋” .
•1.3.2艰难的历程
• 1922年海军部设立了海道测量局，开始进 行海道测绘。1928年青岛观象台设立海洋 科. • 抗战胜利后的1946年，山东大学、厦门大 学和台湾大学分别创立了海洋研究所，厦 门大学还建立了海洋学系。
• 李少菁 厦门大学教授，博士生 导师。曾任厦大海洋学系主任， 国家教委科技委一、二届学科 组成员，国家自然科学基金委 三、四届学科组成员。现兼任 中国甲壳动物学会副理事长等。 科研方向是海洋浮游生物学和 甲壳动物学。
• 本书的编写分工如下：第一章，李凤 岐；第二章，李学伦；第三章，王凤 钦、李凤岐；；第四章，张曼平、谢 式南、杨逸平；第五章、第六章，王 凤钦；第七章，胡建宇（其中风暴潮 为冯士筰撰写）；第八章，周发琇； 第九章，李少菁、许振祖、钱树本、 李永祺；第十章，包青华、刘智深； 第十一章，贺明霞；第十二章，李凤 岐。
• 1768～1779年英国人库克4次 进行海洋探险，首先完成了环 南极航行，并最早进行了科学 考察，获取了第一批关于大洋 深度、表层水温、海流及珊瑚 礁等资料。
• 科技成就，有的直接推动了航海探险，有 的则为海洋科学分支奠定了基础。前者如： • 1567年鲍恩发明计程仪， • 1569年墨卡托发明绘制地图的圆柱投影法， • 1579年哈里森制成当时最精确的航海天文 钟, • 1600年吉伯特发明测定船位纬度的磁倾针 等。
• 后者如：1673年英国人玻意耳发表了他研 究海水浓度的著名论文； • 1674年荷兰人列文虎克在荷兰海域最先发 现海洋原生动物； • 1687年英国人牛顿用引力定律解释潮汐； • 1740年瑞士人贝努利提出平衡潮学说； 1770年美国人富兰克林发表湾流图； • 1772年法国人拉瓦锡首先测定海水成分； • 1775年法国人拉普拉斯首创大洋潮汐动力 理论等等。