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Shipping in Hong Kong harbor
中国的珠江三角洲有着世界上最繁忙的几个港口,海洋在人类的发展和贸易中扮演了极其重要的角色

,是占地球表面积70.8%的咸水[1]海洋调节着地球的气候并在水循环碳循环氮循环发挥了中的极其重要的作用。尽管人类从史前时期就开始在大海中旅行并探索未知的海域,但现代海洋学研究始于19世纪70年代英国挑战者号远征[2]海通常被划分为四个或五个大的部分,如太平洋,被称为大洋,而较小的部分,如地中海,被称为海。

由于大陆漂移,现今北半球几乎是被陆地和海洋平分(约2:3的比例),而南半球多是海洋 (约1:4.7的比例)。[3] 开阔海域的海水盐分约为3.5%,不同的水域盐分有所不同。海水的固体组成约为85%为。深海的洋流是由盐度和温度的差异而产生,海面的洋流是海浪间的摩擦而产生,但这些都被陆地和地球自转所影响(科里奥利力)。

以往海平面的變化留下了大陆棚,也就是靠近陸地,海水深度較淺的區域。此區域的海水有豐富的養份,因此可以滋養海洋生物,也是人類食物的來源之一,稱為海鮮。海鮮主要以為主,也包括貝類海洋哺乳動物海藻,可能是捕獲的,也可能是人工養殖。在熱帶珊瑚礁附近的海域是多樣性最高的區域。以往常在海上捕鯨,但鯨魚的數量減少,因此訂定了《國際捕鯨公約英语International Convention for the Regulation of Whaling》,並且成立國際捕鯨委員會,自1986年起暫停大部份的商業捕鯨行為。海洋中的生物不都生長在陽光照射的到的水域,甚至在海底深處,壓力很大的超深淵帶也有生物,其營養來源來自深海熱泉,形成獨特的生態系統,這類生物稱為嗜極生物。在無生源論中,生命起源可能是來是海洋,海洋微生物垫英语microbial mat符合地球大氣大氧化事件,而動物及植物的起源也都來自海上。

定义[编辑]

地球上的海洋及其各部分的联系

是指地球上与相互连接的水域系统,包括国际航道测量组织命名的四个大洋[4]大西洋太平洋印度洋北冰洋—和南冰洋及其所包含的水域。[5]

物理学[编辑]

地球是已知唯一表面由液态水覆盖的行星[6](p22),尽管火星拥有冰盖且其他行星可能拥有海洋,[7]地球上的水的来源尚不明确。从太空遥望,地球是一块包括海洋,冰盖云层的“蓝色大理石”。[8]地球上拥有13.6亿立方千米的水资源,约97.2%的海水[9][註 1]覆盖着地球70%以上的表面[6](p7),还有约2.15%的水被冰冻在冰雪覆盖的北冰洋,南极洲和附近的海洋,以及世界各地的冰川和表层沉积物中。其余约0.65%的水组成了地下水或处在水循环的各个阶段,包括人们在生活中所使用的淡水。空气中的水蒸气,慢慢地形成了云层,云层积累到一定厚度后产生落到地表,形成湖泊河流,最终流向大海。[9]

海水[编辑]

35盐度的海水的溶质组分[14]
溶质 占水的质量(‰) 占总的溶质(%)
氯离子 19 .3 55 .0
钠离子 10 .8 30 .6
硫酸根 2 .7 7 .7
镁离子 1 .3 3 .7
钙离子 0 .41 1 .2
钾离子 0 .40 1 .1
碳酸氢根 0 .10 0 .4
溴离子 0 .07 0 .2
碳酸根 0 .01 0 .05
锶离子 0 .01 0 .04
硼酸根 0 .01 0 .01
氟离子 0 .001 < 0 .01
其他 < 0 .001 < 0 .01
Global salinity map (Aug.–Sept. 2010 & 2011) produced by the ESA's Soil Moisture and Ocean Salinity satellite. Released 2012.
全球表层海水的盐度(2011年),从32(紫色)到38‰(红色)

海水都带有咸味,但不同水域的咸味程度(盐度)有所不同,约90%的海水每公升溶解有34-35克的固体,盐度在3.4-3.5%之间。[15]为了准确描述较小的差异,海洋学家通常用千分比[‰]或千分率[ppt]来表示海水的盐度。北半球表层海水的盐度约为34‰,而南半球表层海水的盐度约为35‰。[3]海水中的溶质主要来自河流海底[16]但世界海洋的溶质的组分是相似的:[14][17]钠离子氯离子占溶质的85%左右。其他溶质包括金属离子镁离子钙离子阴离子硫酸根碳酸根溴离子等。由于海水的含盐量过高,所以即使在没有被污染的情况下,海水也不能直接饮用,[18]同样的,海水也不能在未经淡化的情况下用于灌溉大多数植物。出于科学和技术的目的,人造海水的标准化形式经常被使用。

海水盐度的变化受到众多因素的影响:海洋间的洋流、从河流和冰川流入的淡水、海冰的形成与融化、海水的蒸发降雨,海水的盐度还与温度,风,海浪互相影响。例如,波罗的海表层海水的盐度很低,约为10-15,这是因为北欧较低的气温令海水的蒸发量较小,且波罗的海有众多的流入河流,由于波罗的海和北海连接的海峡较窄,所以波罗的海的表层海水几乎不与寒冷,浓度较大底层海水混合。[19]与之相反的是位于撒哈拉沙漠阿拉伯沙漠之间的红海,海水的盐度平均约为40‰:蒸发量较高,沉淀较少;只有几条且多为季节性的流入河流;它和其他的海洋相连的通道-北面的苏伊士运河和南面的曼德海峡都十分狭窄。[20]地中海的海水盐度较低,约为37‰。

Annual mean sea surface temperature from World Ocean Atlas 2009.
全球海水的温度(2009年),从-2°C(紫色)到30°C(粉色)

海水的温度主要取决于所吸收的太阳辐射量。在阳光直射的赤道地区,表面海水的温度会超过30°C(86°F),而两极附近的海水的温度在冰点左右。海水中的所含溶质使得其凝固点低于纯净水,大约为为−1.8°C(28.8°F)。海水间温度的差异有助于海水连续不断的循环暖流在离开热带地区后温度下降,密度降低并逐渐下沉,在寒冷的深海海水回到海面前,海水再次回流到赤道地区。深海海水的温度在−2到5°C(28到41°F)之间。[21]

Annual mean dissolved oxygen levels at the sea surface from World Ocean Atlas 2009.
全球海水的含氧量(2009年),从0.15(紫色)到0.45(粉色)摩尔每立方米

海水的含氧量主要取决于温度和海洋中的中的光合生物,特别是藻类浮游植物海草等生物。白天,它们通过光合作用产生的氧气溶解在海水中并被其他海洋生物所利用,海水在夜间的含氧量较低,而深海海水的含氧量更低。海平面200米以下地方,光线的强度不足以发生光合作用[22],因此海水的含氧量较低。在此以下,厌氧细菌分解沉到海底的有机物,产生硫化氢[23]全球变暖将会造成海水的含氧量降低[24],并加剧海水分层[25]

海浪[编辑]

潮汐[编辑]

洋流[编辑]

海盆[编辑]

海岸[编辑]

海平面[编辑]

水循环[编辑]

碳循环[编辑]

海洋酸化[编辑]

生物学[编辑]

人类和海洋[编辑]

地球上面積最大的海[编辑]

No. 水體名稱 面積(sq.mi) 面積(sq.km)
1 菲律宾海 2,000,000 5,177,762
2 珊瑚海 1,850,000 4,791,000
3 阿拉伯海 1,491,130 3,862,000
4 南中國海 1,351,936 3,500,000
5 威德尔海 1,081,548 2,800,000
6 加勒比海 1,063,000 2,754,000
7 地中海 965,000 2,500,000
8 塔斯曼海 900,000 2,330,000
9 白令海 873,000 2,260,100
10 孟加拉灣 838,970 2,172,000

腳註[编辑]

  1. ^ Hydrous ringwoodite recovered from volcanic eruptions suggests that the transition zone between the lower and upper mantle holds between one[10] and three[11] times as much water as all of the world's surface oceans combined. Experiments to recreate the conditions of the lower mantle suggest it may contain still more water as well, as much as five times the mass of water present in the world's oceans.[12][13]

參考文獻[编辑]

  1. ^ Pidwirny, Michael.Fundamentals of Physical Geography, 2nd ed., Ch.8: "Introduction to the Hydrosphere". University of British Columbia (Okanagan), 2006. Accessed 26 Nov 2007.
  2. ^ National Oceanic and Atmospheric Administration. "Then and Now: The HMS Challenger Expedition and the 'Mountains in the Sea' Expedition" at Ocean Explorer. Accessed 2 Jan 2012.
  3. ^ 3.0 3.1 Reddy, M.P.M. Descriptive Physical Oceanography, p. 112. A.A. Balkema (Leiden), 2001. ISBN 90-5410-706-5. Accessed 6 Aug 2014.
  4. ^ International Hydrographic Organization. "Limits of Oceans and Seas (Special Publication №28)", 3rd ed. Imp. Monégasque (Monte Carlo), 1953. Retrieved 7 February 2010.
  5. ^ Oxford English Dictionary, 1st ed. "sea, n." Oxford University Press (Oxford), 1911.
  6. ^ 6.0 6.1 Stow, Dorrik. Encyclopedia of the Oceans. Oxford University Press. 2004. ISBN 0-19-860687-7. 
  7. ^ Ravilious, Kate. "Most Earthlike Planet Yet Found May Have Liquid Oceans" in National Geographic. 21 Apr 2009. Accessed 10 Sept 2013.
  8. ^ Platnick, Steven. "Visible Earth". NASA. Accessed 22 Apr 2013.
  9. ^ 9.0 9.1 NOAA. "Lesson 7: The Water Cycle" in Ocean Explorer. Accessed 19 Apr 2013.
  10. ^ Oskin, Becky. "Rare Diamond Confirms that Earth's Mantle Holds an Ocean's Worth of Water" in Scientific American. 12 Mar 2014. Accessed 13 Mar 2014.
  11. ^ Schmandt, Brandon & al. "Dehydration Melting at the Top of the Lower Mantle" in Science, Vol. 344, No. 6189, pp. 1265–68. 13 Jun 2014. DOI 10.1126/science.1253358. Accessed 13 Jun 2014.
  12. ^ Harder, Ben. "Inner Earth May Hold More Water Than the Seas" in National Geographic. 7 Mar 2002. Accessed 14 Nov 2013.
  13. ^ Murakami, Motohiko & al. "Water in Earth's Lower Mantle" in Science, Vol. 295, No. 5561, pp. 1885–87. 8 Mar 2002. Accessed 8 Aug 2014.
  14. ^ 14.0 14.1 Millero, Frank & al. "The Composition of Standard Seawater and the Definition of the Reference-Composition Salinity Scale" in Deep Sea Research, Part I: Oceanographic Research Papers, Vol. 55, No. 1, pp. 50–72. Jan 2008. DOI 10.1016/j.dsr.2007.10.001. Bibcode: 2008DSRI...55...50M.
  15. ^ Pond, Stephen & al. Introductory Dynamic Oceanography, p. 5. Pergamon Press, 1978.
  16. ^ Pinet, Paul. Invitation to Oceanography. West Publishing Co. (St. Paul), 1996. ISBN 978-0-314-06339-7.
  17. ^ Swenson, Herbert. "Why is the Ocean Salty?" US Geological Survey. Accessed 17 April 2013.
  18. ^ US Army. FM 21-76: Survival, Chapter 6: "Water Procurement". June 1992. Accessed 1 Aug 2014.
  19. ^ Thulin,Jan & al. "Religion, Science, and the Environment Symposium V on the Baltic Sea". 2003. Hosted at Archive.org, 6 Jun 2007. Accessed 16 Apr 2013.
  20. ^ Thunell, Robert C.; Locke, Sharon M.; Williams, Douglas F. Glacio-eustatic sea-level control on Red Sea salinity. Nature. 1988, 334 (6183): 601–604. Bibcode:1988Natur.334..601T. doi:10.1038/334601a0. 
  21. ^ Gordon, Arnold (2004). "Ocean Circulation" in The Climate System. Columbia University (New York).
  22. ^ Russell, F.S. (1928) The Seas. pp. 225–227. Frederick Warne.
  23. ^ Swedish Meteorological and Hydrological Institute (2010). "Oxygen in the Sea".
  24. ^ United States Environmental Protection Agency (2012). Water Monitoring & Assessment, 5.2: "Dissolved Oxygen and Biochemical Oxygen Demand".
  25. ^ Shaffer, G. .; Olsen, S. M.; Pedersen, J. O. P. Long-term ocean oxygen depletion in response to carbon dioxide emissions from fossil fuels. Nature Geoscience. 2009, 2 (2): 105–109. Bibcode:2009NatGe...2..105S. doi:10.1038/ngeo420.  编辑

参见[编辑]