第四章 海洋的结构与海水的运动

　　人类赖以生存的地球，海洋占了它表面积的70.8％，约3.62亿平方公里。而在人类数千年的文明历史进程中，海洋作为生活环境，一直受到人们的极大关注。研究发生在海洋中的物理、化学、生物、地质、地貌等各种自然现象和过程，以及它们之间的相互关系，深知海洋调节着地球的气候，蕴藏着非常丰富的动力资源、矿产资源、生物资源、化学资源和水资源，它是天然的交通“大道”，又是认识宇宙、发展自然科学的理想试验场。现代科学技术成就，进入本世纪60年代以后，海洋更成为国际上的重点研究对象之一。

　　海洋孕育着大量的生物资源，其中仅鱼类就有25000种左右，而现今成为人们捕捞对象的不过200种；软体动物有80000种，已被开发利用的只不过是其中经济价值较高的少数几种；甲壳类20000种，目前被利用的主要是一些个体较大的种类。据初步估算，海洋每年可捕渔的总潜力约在2.6亿吨到4.5亿吨之间，仅南极磷虾，在不破坏南大洋生态平衡的前提下，每年就可捕涝7000万吨以上，几乎接近目前世界的渔获总量。应当指出，在现有世界的渔产量中，有92％捕自占世界总面积7.6％的浅水大陆架区域，而对200海里（370.4千米）专属经济区以外的占海洋总面积60％的公海，迄今没有得到充分开发利用。

　　在世界海洋大陆架沉积盆地中，石油蕴藏量估计达2500亿吨，约占全球储量的45％；已经探明的天然气储量为14—17亿立方米，占全球26％左右。如果把大陆架以外的海底石油和天然气都计算在内，这个数字还要大得多。在稀有金属和贵金属方面，占世界产量96％的锆石，90％以上的金红石，半数以上的独居石和钛铁矿，以及部分金刚石、锡石等产于海滨砂矿中。这些矿物是国防冶金、航空航天与原子能工业的重要原料。含大量铁、铜、铅、锌、银、金的多金属软泥，是一种具有很大经济价值的潜在资源。此外，已经探明在大陆架区域还蕴藏254亿吨铁、3000亿吨磷钙矿、几千万吨硫磺矿和大量的煤。

　　产于水深2000—4000米深海底锰结核，是一种当前举世瞩目的矿产。它含有锰、铁、铜、钴、锆、镭、钛、钍、铊等40多种稀有元素。据估计，大洋底锰结核总储量约为3万亿吨，其中含锰4千亿吨，是陆地67倍；镍164亿吨，是陆地的273倍；铜88亿吨，是陆地21倍；钴58亿吨，是陆地的967倍；等等。

　　海洋水是地球上最大液体矿藏。在全球135亿亿吨海水中，溶存80多种元素，分别可提取盐量5亿亿吨，镁3100万亿吨，硫3050万亿吨，钙660万亿吨，钾620万亿吨，溴89万亿吨，锶12万亿吨，硼7万亿吨，以上这些元素占整个海水溶存元素的99％以上。

　　喧腾不息的海洋，还蕴藏有用之不竭的动力资源。据估计，世界海洋能的功率，潮汐能为0.03×1012瓦，波浪能为2.7×1012瓦，海流能为0.05×1012瓦，海水温度差能为2×1012瓦，盐度差能为2.6×1012瓦。这些能量，也都必将成为人类可利用的新能源。

　　地球上出现的风云雨露、冷暧干湿，短期的天气变化和长期的气候变迁，从大范围讲，直接或间接都和浩瀚的海洋有关。虽然人们对这些过程的机理尚未透彻了解，但地球是一个整体，海洋和大气是相互联系而又相互影响的。

第一节 海洋的组成与结构

　　地球上广大连续的咸水水体的总称为海洋。地球上陆地全部为海洋所分开与包围，所以陆地是断开的，没有统一的世界大陆；而海洋却是连成一片，各大洋相互沟通，它们之间的物质和能量可以充分地进行交流，形成统一的世界大洋，使海洋具有连续性、广大性，成为地球上水圈的主体。

　　一、海洋的组成

　　由于海水所处的地理位置及其水文特征的不同，从区域范围上可分为洋、海、海湾、海峡等，它们共同组成了海洋。

　　（一）洋