(一)地球上的海与洋
1、海与洋的区分
地球上的陆地被海洋分隔和包围,形成大陆和岛屿。海洋却是连续的,相通的,它们之间的物质和能量可以充分地进行交流,从而形成统一的世界大洋。
洋是海洋的中心部分,深度较大,面积广,受大陆的影响小,具有稳定的理化性质和独立的潮汐和洋流系统。
海是海洋的边缘部分,深度较小,面积小,兼受洋、陆影响,具有不稳定的理化性质,潮汐现象明显,没有独立的洋流系统。
2、四大洋
太平洋轮廓近于椭圆形,南北窄,中间宽;东部海岸平直陡峭,西部海岸较曲折,岛屿多,是全球岛屿最多的大洋;平均水温19.1℃。
大西洋轮廓略呈“S”形,东西狭窄,南北延伸;北大西洋海岸曲折,多海湾、岛屿,南大西洋海岸平直,海湾、岛屿较少;平均水温16.9℃。
印度洋北部封闭,南部开敞;北部因被较多的半岛和岛屿穿插分隔,岸线曲折,形成许多边缘海、内海和海峡,南部岸线平直;平均水温17.0℃。
北冰洋海岸线曲折,岛屿众多;它在四大洋中面积最小,深度也最浅。
北冰洋与太平洋和大西洋的分界线分别是白令海峡和挪威海以南;太平洋与大西洋的分界线以通过南美合恩角的68°W经线为界;太平洋与印度洋的分界线北段大致从马六甲海峡北端向南、向东,南端大致从塔斯马尼亚岛向南,以147°E经线为界;大西洋与印度洋的分界线以通过非洲南端厄加勒斯角的20°E经线为界。
3、海、海峡、海湾
海按其不同的位置,可分为边缘海、内海和陆间海等。边缘海濒临大陆,以半岛或岛屿同大洋分开,如我国的黄海、东海等。内海伸入大陆内部,仅以狭窄水道同大洋或边缘海相通,如我国渤海等。陆间海介于两大陆之间,并有海峡与相邻海洋相通,如地中海。
海峡是连通海洋与海洋的狭窄天然水道;海湾是洋或海延伸进大陆,且深度逐渐减小的水域。
海靠近大陆,是联系周围陆地和沿海国家的海上通道,有重要的经济和战略意义。海峡则是海上交通运输的咽喉之地,许多海峡被人们称为海上生命线。
(二)人类对海洋的探索与认识
1、人类认识海洋的历程
人类对海洋的认识历经了漫长的历程。不同的阶段,人类对海洋的认识也是不断发展变化的。15世纪以前,人类对于海洋与陆地关系的认识占主导地位的是“天圆地方”,认为地的四周是海洋,海洋的边缘是深渊。早期能够接触到海洋的人,主要是居住在沿海地区的居民。他们利用海洋的活动主要是采拾贝类和捕鱼、海水制盐、沿海航行等。靠海吃海和就近航海的实践,使人类形成了海洋有“鱼盐之利和舟楫之便”的认识。
1405~1433年,中国著名航海家郑和先后七次下西洋,创世界远洋航海之壮举。随着远洋航海的技术与理论逐渐成熟,自15世纪末开始,世界迎来了大航海时代。发现了新大陆,开辟了新航线,进行了环球航行,扩大了世界市场,开始了近代殖民掠夺,推动了欧洲资本主义的发展。各大洲国家和地区之间因海洋阻挡而相互隔绝的状况被逐渐打破,人们也逐渐认识到海洋是世界交通的重要通道。
第一次世界大战之以后,人类深化了对海洋的利用。战争时期,海洋成为屯兵、作战的重要场所;战后海洋又成为食品基地、油气开发基地、旅游娱乐基地和仓储等空间利用基地。随着海洋的利用价值越来越大,海洋成为世界列强争夺的重要阵地。人们由此认识到海洋是人类生存与发展的重要空间。
当今社会面临资源短缺、环境恶化、生态失调等一系列问题,实现可持续发展已成为人类谋求的最优先目标。这也促使人类对海洋的认识有了质的飞跃。海洋是地球环境的调节器,是人类生命支持系统的重要组成部分,也是可持续发展的宝贵财富。
时至今日,可以说海洋的价值仍未被充分认识。研究、开发和利用海洋的实践还在不断发展,人类对海洋价值的认识也会继续变化。
2、人类对海洋的科学探索
海洋探险时代,人们对海洋的认识仅局限在与航海探险相关的海面气象要素、洋流等方面。航海家们从已知陆地出发,跨越广阔的海洋,去探索未知的世界。在此过程中,人们认识了世界海陆分布,了解了地球表面的整体面貌。最终人们发现,地球上面积最大、人类所知甚少的恰恰是海洋。
经过几个世纪前仆后继地进取、探索,人类对海洋积累了丰富的知识。随着科学技术的发展,许多关于海洋的科学发现对人类认识地球、认识自然作出了独特的贡献。
●1872~1876年,人类进行了一次大规模的环境综合海洋考察,奠定了海洋科学的基础。
●20世纪50年代以来,随着深海钻探技术的发展与海底钻探计划的实施,人们对海底地形有了全面、系统的认识,由此诞生了海底扩张说和板块构造学说,使人们对地球又有了新的认识。
●20世纪80年代以来,通过大洋观测计划,人们认识到全球气候异常与厄尔尼诺现象的关系,揭示了海洋与大气间的相互作用过程。
●进入21世纪,科学界正在全面开展海洋环境与全球环境变化关系的研究。
目前,人类对海洋的认识进入了一个崭新的时代,海洋已成为21世纪科学研究的热点领域。各国科学家全面、系统地对海洋展开了前所未有的研究,海洋科学家成果层出不穷。
海洋记载着人类的过去,海洋预示着人类的未来,21世纪是“海洋的世纪”。
(三)海岸
1、海岸线和海岸带
海洋与陆地的分界线称为海岸线。实际上,海面由于潮汐作用等因素而涨落不定,因此海岸线的位置也随之迁移。通常人们把海平面升到最高处时与陆地的交线,叫做海岸线。
海岸带是海洋和陆地相互交接、相互作用的地带,其范围由潮间带向海陆两侧扩展到一定的宽度。潮间带是海岸带的主体,每天受潮汐涨落影响,是海陆相互转换的地带。海岸带还是地球上水圈、岩石圈、大气圈和生物圈相互作用最频繁、最活跃的地带,兼有海、陆两种不同属性的独特的环境特征。
海岸的发育过程受多种因素的影响。海浪、潮汐、洋流、流水以及生物等不断地塑造并改变着海岸地形。
2、不同类型的海岸
海岸的类型多种多样,主要包括基岩海岸、砂质海岸、淤泥质海岸、生物海岸等。
(1)基岩海岸
基岩海岸由坚硬的岩石组成,又称岩岸。它是陆地山脉或丘陵延伸入海的边缘,地势险峻,坡陡水深。海岸分布着向海突出的海岬和深入陆地的海湾,岬湾相同,绵延不绝,海岸线十分曲折。
基岩海岸独特的岬湾地形,加之沿岸有众多的岛屿,常在海湾一带形成海阔水深、利于避风浪的天然良港。基岩海岸在海浪侵蚀和岩石崩塌作用下,形成了千姿百态的海蚀地貌,是进行旅游开发的重要资源。
(2)砂质海岸
砂质海岸通常为堆积性海岸,主要由砾石和沙子组成,往往形成沙堤、沙坝、沙丘等地貌。堆积物颗粒通常较粗,经海水冲刷和搬运,形成向海洋缓缓倾斜的沙滩。海滩多宽阔平坦,常形成天然的优质海滨浴场。
(3)淤泥质海岸
淤泥质海岸主要分布在河口或平原地区。由于平原河流流速较缓,只能携带颗粒较细的物质,故海岸物质的组成以淤泥为主。海岸带宽度大,坡度小,海岸线平直。大多数淤泥质海岸土质肥沃,适宜开展滩涂养殖,但是缺乏建造海港与浴场的条件。
(4)生物海岸
生物海岸主要包括红树林海岸、珊瑚礁海岸等。
红树林海岸是红树林植物与泥沼相结合的海岸,分布在热带及亚热带较低纬度的海岸低洼地带。红树林海岸具有很强的抵御风浪侵蚀的能力,又是鸟类及潮间带动物的栖息地,物种丰富。因此,红树林海岸在生物多样性保护、湿地保护和海洋防灾减灾中具有重要作用。
珊瑚礁海岸是由生物堆积作用而形成的一种特殊海岸。珊瑚礁是由珊瑚虫的遗骸和分泌物堆积而成。珊瑚虫生长在温暖、清洁、光线充足的热带浅海环境中,多依托岩石生长,因此,热带基岩海岸边缘常发育珊瑚礁海岸。珊瑚礁对保护海岸、抵抗海浪侵蚀起到良好作用。
(四)海底地形的分布
1、海底地形分布规律
海底地形的分布具有明显的规律性。从大陆边缘到大洋中心,海底地形分成大陆架、大陆坡、洋盆和洋中脊等主要类型。
(1)大陆架和大陆坡
大陆架组成物质与陆地相同,是大陆向海洋的自然延伸,一般坡度较缓,水深在200米以内。其宽度从低潮线起向还有方向延伸至坡度显著增大的地方为止。大陆架接受来自大陆的河流沉积物和营养盐,阳光可透射至海底,海洋生物繁盛。世界大陆架总面积约为2700多万平方千米,平均宽度约为75千米,占海底总面积的8%。
由大陆架向外伸展,海底坡度突然增大,形成一个相对陡峭的斜坡,叫做大陆坡。它像一个盆的周壁,又像一个绵长的带子缠绕在大洋底的周围。大陆坡水深一般为200—4000米,宽度从十几千米到几百千米不等,是地球上最绵长、最壮观的斜坡。
(2)岛弧和海沟
岛弧和海沟分布在大陆边缘与洋盆的过渡地带。岛弧是指大陆和洋盆之间呈弧形分布的群岛,也称“岛链”或“弧形列岛”。岛弧分布在大陆坡的前缘,以太平洋西部海域最为典型。
岛弧的外缘常常伴生着狭长而深凹的海沟。海沟是海洋中最深的地方,一般是大陆坡与洋盆的分界线。在西太平洋岛弧的东侧外缘,分布着一系列的海沟,其中马里亚纳海沟是地球上最深的地方,最深处超过11000米。
岛弧和海沟是地球上构造运动活跃的地带,多火山、地震。
(3)洋盆和洋中脊
洋盆又称“深海平原”,构成了大洋底的主体,面积占整个海洋底部面积的一半。洋盆水深在4000—6000米,地壳活动相对稳定,地形较为平坦,但其内部还分布着一些海底火山、海底丘陵及海底山脉。
洋中脊是地球上最长的海底山系,常分布在大洋中心部位。洋中脊在太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋都有分布,并且相互连通,全长超过80000千米。太平洋中脊位于大洋偏东位置。大西洋中脊贯穿大洋中部,与两岸大致平行分布。印度洋中脊犹如“入”字分布在大洋中部。洋中脊中轴为裂谷,裂谷两侧群峰对峙,内壁陡峻,蔚为壮观。
(五)海底地形的形成
1、洋桥的形成与海底地形
海底扩张说认为,大洋底部地壳不断生成——扩张——消亡的过程,是地幔中物质对流的结果。洋中脊也是洋壳在地幔物质对流上升的托顶作用下形成的。洋中脊也是洋壳的诞生处。地幔物质从中脊的顶部裂谷带涌出,冷却凝结形成新的洋壳。新洋壳不断生长,随着地幔物质的对流向两侧推开,海底不断扩张形成洋盆。
2、洋壳的消亡与海底地形
板块构造学说认为,地球岩石圈是由板块构成。大陆板块与大洋板块在交接处碰撞,大洋板块因密度较大,位置较低,向大陆板块下俯冲至地幔,洋壳在高温作用下融为岩浆。板块的俯冲带动洋底下倾、陷落,形成了地球表面最低洼的地方——海沟。大陆板块受挤上拱,隆起形成岛弧或海岸山脉。板块构造学说对于海沟、岛弧等海底地形成因的解释,是目前最令人信服的。