海洋科幻画(海洋科学专业)

中国位于亚洲东部，太平洋西岸，陆地面积960万平方公里，其中内陆水域和沿岸水域470万平方公里，东部和南部海岸线1.8万公里，海域大小岛屿7600多个。下面是边肖整理分享的海洋科技知识，希望对你有所帮助！

海洋科技知识

1.海洋陆地科

中国位于亚洲东部，太平洋西岸，陆地面积960万平方公里，其中内陆水域和沿岸水域470万平方公里，东部和南部海岸线1.8万公里，海域分布着7600多个大小岛屿。台湾省岛是最大的岛屿，面积为35，798平方公里。中国与14个国家接壤，在海上与8个国家相邻。

2.海洋地貌学

海水覆盖的固体地球表面形态的总称。有高耸的海山，有起伏的海山，有起伏的海山，有深沟，有开阔的深海平原。大洋中脊贯穿海洋中央，绵延8万公里，宽数百至数千千米，总面积堪比全球陆地。海洋最深处为11033米，位于太平洋的马里亚纳海沟，超过了陆地最高峰珠穆朗玛峰(8844.43米)的高度。

(1)海底河流

海底河流是指在重力作用下，沿海底海沟频繁或间歇线性流动的水。

2010年7月底，英国利兹大学的研究小组使用遥控潜艇扫描土耳其附近的海底，发现了黑海的海底河流。这条海底河流的流速为每小时6.4公里，河水流量高达每秒22000立方米。按照流量计算，这条海底河流比泰晤士河大350倍，比欧洲第一大河莱茵河大10倍。这是迄今为止发现的唯一一条活跃的海底河流。它的河水来自地中海，经过博斯普鲁斯海峡，最终进入黑海。

和陆地河流一样，海底河流可以冲出深海平原。只是深海平原和海洋世界的沙漠一样贫瘠，而这些地下运河可以给这些沙漠带来生命所需的养分。因此，这些海底河流非常重要，就像为深海生物提供养分的动脉。

英国科学家于2010年7月底在黑海下发现了一条巨大的海底河流，深38米，宽800多米。按照水流的标准，这条海底河流是世界第六长河。和陆地河流一样，海底河流也有纵横交错的运河、支流、冲积平原、急流甚至瀑布。

(2)海底山脉

在海底有世界上最长的山脉系统。这个事实直到19世纪末才被人类发现。1866年，在铺设横跨大西洋的海底电缆时，发现大西洋中间的水很浅，两边的水很深。第一次世界大战后，德国人梦想从海水中开采黄金，以偿还债务。于是建造了一艘‘流星’号考察船，前往大西洋进行考察和作业。结果没有找到黄金，却收集了大量珍贵的海洋数据。他们用超声波装置对大西洋海底进行探测的结果表明，在大西洋海底有一条从北到南的海底山脉。山脉的最高点出现在海面上，形成了亚速尔群岛和亚松森群岛。1956年，美国学者尤因和希曾首次提出，有一条全长64000公里的连续中央山脉贯穿全球海底，也被称为大洋中脊。中央山脉系统比海洋盆地高出约1至2公里。中央山脉的宽度约为1000至2000公里，最宽处可达5000公里。海洋山脉的总面积约占海洋总面积的30%。其中，大西洋山脉北起北冰洋，向南呈S形延伸，向南绕过非洲南端的好望角，与印度洋山脉西南支相连。印度洋山脉的东南支向东延伸，与东印度洋相连

经过仔细测量，发现大洋中脊上有一个宽1至2公里的裂谷。为了揭示海底地质演化的奥秘，人们曾多次潜入大洋中脊裂谷进行实地调查。1972年至1974年，法国和美国科学家在地质学家勒皮雄的带领下，利用深潜器对大洋中脊的裂谷进行了观测。

(3)珊瑚礁海岸

珊瑚礁是由造礁珊瑚、有孔虫、石灰质藻类等生物碎屑组成的海岸。珊瑚礁按其特征可分为暗礁、堡礁和环礁。

礁石通常紧贴岩岸生长，宽度从几百米到几千米，像镶在海岸上的花边。一般靠近陆地发育分布，在海面下形成台地，保护岩石海岸。海浪无法击败造礁珊瑚的生长，当然也对受礁石保护的岩石海岸无能为力。红海、桑给巴尔岛、台湾省、中国海南岛都有礁石。

堡礁分布在离岸一定距离的海域，由堤状珊瑚礁组成，大致沿海岸线方向延伸。像一条长长的堤坝，环绕在海岸的外围，与海岸之间隔着一片宽阔的浅海区或深度超过20 ~ 100米的泻湖。世界上最著名的堡礁是澳大利亚的大堡礁。中国南海诸岛和澎湖列岛也有堡礁。

环礁是露出海面的珊瑚礁岛，高度很小，外面是一个花环，中间是一个泻湖。湖浅且平静，平均深度约45米，而环礁外缘则是波涛汹涌的大海。环礁分布在三大洋的热带海域，南海的很多岛屿都是由环礁组成的。

珊瑚礁广泛分布于太平洋中西部、澳大利亚东、北海岸、巴西东海岸和红海沿岸以及中国南海诸岛。这样的海岸也很多。

(4)海底火山

当地壳下的岩浆冲出地壳时，就会发生火山爆发。由于地球内部的高温和巨大压力，岩石在800以上的高温下会变成红色的热液体。随着温度的升高，岩浆产生的物理化学反应可以释放出有毒气体，这些气体像水中的气泡一样上升到岩浆表面并破裂。这就是人们看到的岩浆沸腾。火山爆发时，岩浆从地下喷出，汇成一条沸腾的河流，奔腾向前。直到岩浆逐渐冷却，形成玄武岩或橄榄石。

海底火山起初只是沿着海底裂谷溢出的熔岩流，后来逐渐向上增加。海底火山喷发的岩浆大多在到达海面前被海水冷却，不再运动。因此，人们从未真正见过海底火山喷发的景象。最多只能看到海底的熔岩泉不断冒出新的岩浆，形成新的火成岩。美国潜水探险队的两名成员曾经冒着生命危险去探索夏威夷群岛的火山。在水面下100英尺的深度，他们拍摄到了不断从海底火山口流出的熔岩流，沿着火山的山坡冲向更深的海底，同时周围的海水温度被加热到100以上。没有先进的潜水设备，他们不可能接近海底的岩浆。

海底火山在喷发过程中不断向上生长，会浮出海面形成火山岛。796年，在北太平洋阿留申群岛中部的海底，火山持续喷发，熔岩不断堆积。几年后，海面上出现了一个面积为30平方公里的火山岛。在距离澳大利亚东海岸约1600公里的太平洋上，有一个小岛叫法尔康岛。1915年，该岛突然消失，但11年后又重新浮出水面。原来这是海底火山喷发和波浪作用造成的。

(5)海底温泉

1979年的一天，在加利福尼亚湾外太平洋的海底，美国科学家比肖夫博士和其他人乘坐“阿尔文”号潜水器潜入深海。当他们潜到接近海底2500米的时候，看到了非常奇怪的一幕：蒸汽弥漫，烟雾弥漫，烟囱一字排开，像一个重工业基地。经过仔细观察，他们发现‘烟囱森林’中生活着大量各种各样的生物，它们基本都生活在烟囱周围。烟囱冒出的烟颜色很不一样。有的烟是黑色的，有的是白色的，有的轻如暮光.

事实上，海底温泉的活动并不一定形成烟囱。早在20世纪60年代，科学家就在红海中发现了许多奇怪的现象，比如水温和盐度很高，随后出现了高温卤水。1967年，在一个深海中发现了温泉周围形成的海底多金属软泥。从此开启了人类对现代热液矿产资源研究的新篇章。1988年，中国科学家和德国科学家共同调查了马里亚纳海沟。他们通过海底电视看到，水下约3700米的海底岩石上有一个类似枯树堆的东西。它高2米，直径50到70厘米，周围有块，碎片和花。在这些温泉的出口处，许多化学物质被沉积和积累。他们收集了1000公斤的岩石样本，主要是黄褐色，夹杂着黑色、灰白色和蓝绿色。经过化学分析鉴定，确认这是海底温泉活动的残留物，叫烟囱。大部分是硫化物矿物。除了大量的铜、锌、锰、钴、镍外，还有金、银、铂等贵金属。更令人惊讶的是，在那些活跃的温泉附近，甚至聚集了大量不为人类所知的新生物物种。这些都需要人类未来的艰苦努力去探索。

3.海洋水文学

温度、盐度、海流、潮汐、波浪、透明度、水色、海洋发光、海冰和海洋；大气相互作用等。

(1)潮汐

潮汐现象是指海水在天体(主要是月球和太阳)引潮力作用下的周期性运动。传统上，海面的垂直波动称为潮汐，海水的水平流动称为潮流。这是沿海地区的自然现象。古代白天叫“潮”，晚上叫“汐”，合称“潮”。

(2)洋流

海流又称洋流，是指海洋中除了引潮力引起的潮汐运动外，海水沿一定路径的大规模流动。引起海流运动的因素可以是风，也可以是热盐效应引起的海水密度分布不均。前者表示作用在海面上的风应力，后者表示海水中的水平压力梯度力。加上地转偏转，海水既水平又垂直流动。其中，盛行风是风流的主要驱动力。

(3)海浪

波浪是海洋中出现的一种波浪现象。我们这里所说的波浪是风产生的波浪，周期为0.5到25秒，波长为几十厘米到几百米，一般情况下浪高为几厘米到20米，极少数情况下浪高超过30米。

波浪可分为三种：风浪、涌浪和近岸波。

“无风不起浪”和“无风不起浪三尺浪”的说法没有错。事实上，不管有没有风，海面上都会有波浪。通常，海浪是由海洋中的风产生的。包括风浪、涌浪和近岸波浪。平静的海面上也会出现涌浪和近岸浪，这大概就是人们所说的“无风三尺浪”的证据，但实际上它们是由别处的风引起的波浪传播的。广义的海浪还包括由天体引力、海底地震、火山爆发、山体滑坡、大气压力变化、海水密度分布不均等外力和内力形成的海啸、风暴潮和海洋内波。它们都会引起海水的巨大波动，这才是真正意义上的无风无浪的大海。

(4)海雾

海雾是海面低层大气中水汽凝结的天气现象。因为它能反射各种波长的光，所以常常是乳白色的。雾的形成经历了两个不同的物理过程：水汽凝结和凝结水滴(或冰晶)在低空的积累。在这两个过程中，有两个条件：第一，必须有凝结核，比如盐粒或者尘埃，否则水蒸气很难凝结；另一种是水滴(或冰晶)必须悬浮在近海表层，这样水平能见度小于1公里。

4.海洋灾害

海洋灾害是指源于海洋的自然灾害。海洋灾害主要包括灾害性海浪、海冰、赤潮、海啸和风暴潮；还有“厄尔尼诺”和“拉尼娜”、台风等与海洋和大气有关的灾害性现象。

(1)风暴潮

成因：风暴潮是由台风、温带气旋、冷锋强风、气压突变等强天气系统引起的海面异常升降，又称“风暴增水”、“风暴海啸”、“气象海啸”或“潮汐波”。风暴潮会使受影响海域的潮位大大超过正常潮位。如果风暴潮恰好与该海域的天文潮汐重合，水位就会暴涨，海水就会涌入内陆，造成巨大的破坏。

危害：会造成沿海水位暴涨，海水倒灌，狂浪泛滥。

最大风暴潮：1992年8月28日至9月1日，在第16号强热带风暴和天文大潮的共同影响下，我国东部沿海发生了1949年以来影响最广、损失非常严重的风暴潮灾害。灾情波及福建、浙江、上海、江苏、山东、天津、河北、辽宁等省市。风暴潮、巨浪、强风和暴雨的共同作用，使得从南部福建省东山岛到北部辽宁省沿海近万公里的海岸线受到不同程度的袭击。受灾人口达2000多万，死亡194人，损坏海堤1170公里，农田受灾193.3万公顷，损坏33.3万公顷，直接经济损失90多亿元。

(2)台风

原因：第一，要有一个温度高、湿度大的广阔大气层。热带海洋表面底层大气的温度和湿度主要由海面温度决定。台风只能在海面温度高于26-27，60米内海水温度高于26-27的暖洋面上形成。第二，应该存在低层大气向中心汇聚，高层大气向外扩散的初始扰动。而且高层的辐散必须超过低层的辐合，才能维持足够的上升气流，加强低层的扰动。三是垂直风速不能相差太大，上下空气层的相对运动很小，使初始扰动中水汽凝结释放的潜热能集中在台风眼区的空气柱中，形成并加强台风暖中心结构；第四，要有足够的地转偏转力，地球自转有利于气旋性涡旋的产生。地球转向力在赤道附近接近于零，在南北极增加。台风发生在赤道以上大约5个纬度的洋面上。

危害：台风的破坏力主要由强风、暴雨、风暴潮三个因素造成。

强风

台风是一个巨大的能量库，其风速在17m/s以上，甚至60m/s以上，据测量，当风力达到12级时，垂直于风向的平面上每平方米的风压可达230公斤。

暴雨

台风是一个非常强的降雨系统。台风登陆时，降雨中心一天可降100-300毫米的暴雨，甚至可达500-800毫米。台风暴雨引发的洪水灾害是最危险的灾害。台风暴雨强度高，洪水频率高，范围广，来势凶猛，破坏性大。

风暴潮

所谓风暴潮，是指当台风向陆地移动时，由于台风的强风和低压，海水向海岸强烈聚集，潮位急剧上升，水波越过

最大台风：台风台北(英文：Typhoon Tip，国际代码：7920，联合台风预警中心：23W，Warling，菲律宾大气地球物理与天文管理局)是全球有史以来影响范围最大、强度最强的热带气旋。它的半径可以容纳整个美国，中心海面气压最低。它起源于北太平洋西部。

(3)红潮

原因：赤潮是一种复杂的生态异常现象，其成因复杂。关于这次赤潮的原因，目前还没有定论。科学家认为这次赤潮是由沿海水域的有机污染引起的。正常情况下，海洋中的营养物质含量低，限制了浮游植物(一些鞭毛虫(或甲藻)或一些鱼虾食物)的生长。但当含有大量营养物质的生活污水、工业废水(主要是食品、造纸和印染行业)和农业废水流入海洋，加上海域内其他物理化学因素有利于生物的生长繁殖，赤潮生物就会迅速繁殖，形成赤潮。

危害：赤潮生物释放的毒素。赤潮生物释放的毒素可导致海洋鱼、虾、贝类等生物死亡，或使海产品中的毒素富集，最终对其他食用它们的动物包括人类产生毒性作用。如果消费者误食了一只新鲜的扇贝，可能会立即中毒，轻者出现四肢麻木、呕吐、昏迷，重者出现休克死亡。某些赤潮生物能分泌粘性物质。赤潮生物分泌的粘稠物质阻碍海洋生物的进食和呼吸，严重者会窒息死亡。赤潮生物消耗大量氧气。赤潮生物爆发时，水中溶解氧减少，海洋生物因缺氧而大量死亡。大面积赤潮遮挡阳光。赤潮生物爆发时，影响海洋生物的光合作用，进而影响海洋中植物、鱼类和其他动物的食物的生存，使它们因缺乏食物而死亡。

(4)拉尼娜现象：

原因：海洋表面的运动主要受海面风的约束。信风的存在导致大量的暖水被吹到赤道西太平洋，暖水在赤道东太平洋被吹走，主要由海面以下的冷水补充。赤道东太平洋的海温明显低于西太平洋。

当信风加强时，赤道东太平洋深层海水翻起更加剧烈，导致海表温度异常偏低，使赤道东太平洋气流下沉，而赤道西太平洋气流上升运动加剧，有利于信风加强，从而进一步加剧赤道东太平洋冷水发展，导致所谓的拉尼娜现象。

影响：拉尼娜会造成全球气候异常。

这些影响包括美国西南部和南美洲西海岸异常干旱，澳大利亚、印度尼西亚、马来西亚和菲律宾等东南亚异常暴雨，以及非洲西部和东南部海岸、日本和朝鲜半岛异常寒冷。在西北太平洋，受热带气旋影响的区域将比正常偏南偏西。

一旦拉尼娜现象发生，北大西洋的飓风将异常活跃。

(5)厄尔尼诺：

原因：全球气温上升；(2)春季西风带加强；(3)沃克环流回归点的东移；(4)安第斯山脉阻断了返回的沃克环流。

影响：一是台风数量减少。厄尔尼诺现象后，西北太平洋热带风暴(台风)数量和登陆我国沿海的台风数量较常年偏少。

其次，我国北方地区夏季易高温干旱。通常在厄尔尼诺年，我国夏季风较弱，季风雨带偏南，位于我国中部或长江以南。中国北方地区夏季易干旱高温。1997年强厄尔尼诺之后，中国北方干旱高温非常明显。

第三，中国南方容易出现低温和洪水。在厄尔尼诺现象之后的第二年，中国南方，包括长江流域和南方，很容易发生洪水

起因：海啸是一种灾难性的海浪，通常是由震源在海底以下50公里以内、里氏6.5级以上的海底地震引起的。或者水下山体滑坡或火山爆发也可能引发海啸。一次冲击后，冲击波在海面上以不断扩大的圆圈传播到很远的地方，就像一块卵石落入浅池时产生的波浪一样。海啸的波长大于海洋的最大深度，在海底附近轨道运动不受阻。不管海洋有多深，波浪都能传播。

危害：当海啸发生时，冲击波在海面上以不断扩大的圆圈传播到很远的地方。它以每小时600-1000公里的速度，在畅通无阻的洋面上狂奔10000-20000公里，掀起10-40米高的巨浪，吞没一切受影响的东西。有时候，第一海岸的海啸可能是低谷，水位下降，露出浅滩底部；几分钟后，高峰来了，退了又进，造成了毁灭性的破坏。

剧烈震动后不久，巨浪咆哮，横扫海岸线和田野，迅速袭击岸边的城市和村庄，人们瞬间消失在巨浪中。所有的港口设施，倒塌的建筑，都被汹涌的海浪卷走了。事后，海滩上一片狼藉，到处都是断木断板和人畜尸体。

两次危害最大的海啸：1960年5月，智利中南部海底发生强烈地震，引发巨大海啸，导致数万人死亡和失踪。沿海的所有码头都瘫痪了，200万人无家可归。这是世界上最大、最严重的海啸灾难。

2004年12月26日，印度洋海啸，历史上第二大地震和海啸，仅次于1960年智利9月5日地震引发的海啸。截至2005年1月10日的统计数据显示，印度洋地震和海啸已造成15.6万人死亡，这可能是近200年来世界上最严重的海啸灾难。

(7)海地地震

起因：地震是地下岩石突然断裂并迅速移动，导致地震波向四周传播，引起相当范围内的大地震动的现象。地球表面地震分布极不均匀，多为构造地震，且主要发生在海洋地区。岩石圈板块沿边界的相对运动和相互作用是海底地震的主要原因。

危害：地面破坏，如地面裂缝、塌陷、喷水、喷砂等。海啸和海底地震引发的巨浪冲上海岸，对沿海地区造成破坏。海底地震发生时，许多有害气体必然会从地核中逸出，对海洋生物造成严重危害。海底铺设了大量光缆，地震发生时会破坏海底光缆。

洋流的产生

海中的水总是以有规律的、确定的形式流动，循环不息，这就是所谓的洋流。其中最著名的是墨西哥湾流，其最窄处有50英里宽，流速可达每小时4英里。它沿着北美海岸北上，穿越北大西洋，调节北欧的气候。北太平洋洋流是一种类似的暖流，从热带向北流动，使北美西海岸的温度升高。

盛行风是保持水流运动的主要力量。海水密度不同也是造成洋流的原因之一。冷水的密度比温水高，所以冷水下沉，温水上升。基于同样的原理，两极附近的冷水也会下沉，从海面以下流向赤道。当它到达赤道时，这种电流上升，用表面电流取代流向两极的温水。

岛屿和大陆的海岸对海流也有影响，或者使海流转向，或者使海流分成支流。然而，一般来说，主要的洋流在海洋盆地周围循环。由于地球自转的影响，北半球的电流是顺时针方向流动的，而南半球则相反。