什么是海洋科学

海洋科学是研究海洋的自然现象、性质及其变化规律，以及与开发利用保护海洋有关的知识体系，属于地学。

二、海洋科学内涵和外延

?物理海洋：基于观测和物理、数学理论认识海水运动规律与机制、预测 未来海洋变化的学科。数值模型与统计是研究的重要手段，先进探测技术的应用推动学科跨越发展。流体运动对物质、能量、热量的输运带来气候、环境、资源效应，物理海洋成为多学科交叉不可或缺的部分。

?海洋化学：聚焦于海洋内部、海底界面、海气界面以及地球内部影响化学循环与转化的各种过程，认识海洋化学对生物行为、物理强迫的影响和响应，探究人类活动对海洋环境的胁迫效应。元素循环是多圈层相互作用的载体和良好指示，同位素、生物标志物是重要手段。

?海洋生物：研究海洋中各种生物的生命过程及其与生境关系，探究海洋生物多样性形成、生态系统中的能量流动与物质循环规律。分子生物学、生物化学、基因组学、蛋白组学新技术应用是其研究前沿，复杂的声光技术、海洋信息学及数学模型促进了对海洋生物原位观测及种群动态、群落演化与生态系统对全球变化响应的认识。

?海洋地质与地球物理：研究地球的物质组成、物理性质、结构与构造，认识地球形成与演化中的物理、化学过程与机制，应用于成矿与地下资源勘探、地震/地质灾变预测、极地冰盖动力学等；基于沉积、珊瑚、冰芯记录，认识海洋在过去和现代气候变化中的作用；研究海洋与地幔流体及化学通量、微生物活动与地球深部生物圈演化。

?海洋技术：海洋研究与开发、保护所使用的技术手段。海洋技术包括基于 光、声、电、磁等效应的海洋探测和观测技术、支撑海洋技术装备和海洋工程系统的辅助技术以及海洋应用开发技术等内容，形成海洋探测和观测平台、仪器和海洋数据的获取、传输、处理、服务等技术组成的技术体系。

?新交叉学科：传统的交叉学科（海洋与气候变化、海洋生态与环境、河口海岸学、海洋遥感、海洋可再生能源利用、海洋物理与观测探测技术），智能科学和计算科学的应用将推动海洋科学的发展，形成海洋数据科学与信息系统、海洋系统与全球变化预测新学科，与社会科学结合的海洋防灾减灾与风险区划、海陆统筹与可持续发展、极地科学等新方向。

三、海洋科学研究的意义

• 1.海洋资源开发—能源、水、食品安全
• 2.海洋影响气候—应对气候变化
• 3.海洋影响环境健康—生态文明建设
• 4.海洋灾害预警预测—防灾减灾
• 5.海洋国防和权益保障—国家安全

三、 海洋科学研究发展简史

贝格尔号航线，1831-36，达尔文作为地质学家参加，描述、收集、分类、整理海陆动植物，发现各地物种相类似又截然不同， 1859年《物种起源：通过自然选择或生存斗争适者得存》，这是海洋生物学建立的标志。科学始于分类。

?Challenger 1872-1876年考察航线

英国皇家学会组织“挑战者”号在大西洋、太平洋和印度洋历时3年5个月的环球海洋考察，这是世界上第一次有系统、有目标的近代海洋科学考察。

世界大洋环流实验调查断面（1990-2000）

WOCE促进了卫星高度计和漂流卫星观测

理论成就—学科建立的标志

• 1687牛顿万有引力解释潮汐静力学
• 1770美国人Franklin发表湾流图
• 1775法国人拉普拉斯首创大洋潮汐动力理论
• 1859《物种起源》--生物海洋学
• 1884 海水组成恒定性原理（马赛特）--化学海洋学
• 1891 《深海沉积》--海洋地质学
• 1905 埃克曼漂流理论—物理海洋学

1942年Sverdrup,Johnson, Fleming 三人在《The Oceans: Their Physics, Chemistry, and General Biology》一书中全面、系统而深入的总结了19-20世纪前期的研究成果， 被誉为海洋科学建立的标志。

国际大计划大合作—海洋科学前沿

• IGBP， WCRP等全球变化计划
• LOICZ、JGOFS、 GLOBEC、 IMBER全球生态动力学，水色遥感、学科交叉
• TOGA（85-94）全球海洋与热带大气相互作用:以ENSO为中心研究全球气候季节到年际变化，其成果加深对气候系统的了解及ENSO形成机制的理论模型。ENSO预测、TAO锚系浮标阵
• WOCE(90-2002)十年世界大洋环流实验：海洋在气候变化中的作用；计划2007年获全球1分经纬度分辨率的数值模型、复杂地形条件下边界流动和通过窄口的深层流动（2017年实现）。卫星高度计、Argo浮标
• CLIVAR气候变化与预测：预测季、年际尺度气候变化；引起季、年尺度气变原因，预测人类活动影响；通过古气候运动—认识现今气候。IPCC报告气候模型

EOS计划：耗资100亿。对地球状态演变进行长达18年多通道、多角度监测。第一颗卫星TERRA1999年12月发射。卫星遥感技术