1、C12 电信郑鑫121330213论海洋科学导论海洋是地球上最广阔的咸水水体的总称，海洋的中心部分称作洋，边缘部分称作海，彼此沟通组成统一的水体。地球表面被各大陆地分隔为彼此相通的广大水域称为海洋，地球其总面积约为 3.6 亿平方公里，约占地球表面积的 71%，海洋中含有十三亿五千多万立方千米的水，约占地球上总水量的 97%，而可用于人类饮用只占 2%。地球五个主要的大洋为太平洋、大西洋和印度洋、北冰洋、南冰洋，大部分以陆地和海底地形线为界。目前为止，人类已探索的海底只有 5%，还有 95%大海的海底是未知的。我们学习海洋科学导论这门课程，让我们更加深入的了解了海洋。而海洋带来的灾害海啸，则是
2、我今天研究的方面之一。海啸形成的原因主要有三个：地震、海底山崩塌方和宇宙天体的影响。地震令海底版块滑移，引发海水大规模逆流海底地震发生后，使边缘地带出现裂缝。这时部分海底会突然上升或下降，海水会发生严重颠簸，犹如往水中抛入一块石头一样会产生“圆形波纹”，故引发海啸。通常，地震是引发海啸的主要原因。当地震在深海海底或者海洋附近发生时，地壳运动造成海底板块变形，板块之间出现滑移，这造成海水大量的逆流，并引发海水开始大规模的运动，形成海啸。海底山崩塌也会令海水大规模运动海底山崩塌方则是因地震或海底火山爆发所引发，山崩塌方落下的沉积物和岩石也会导致大规模海水的运动，从而引发海啸。通常，如果岸边的海水出
3、现异常的增高或降低，则预示着海啸即将来临。而在发生海啸时，岸边的人们要尽快从地势低洼的地区转移到地势高的区域。而正在海上航行的船只此时绝不能返回港口，而是应该将船驶向深海区域。宇宙天体引发海啸情况最不常见因宇宙天体的影响而诱发海啸的情况则最不常见，通常陨石坠落海洋中会激起波浪，当陨石激起的波的能量足够强大时，也会引发海啸。月球对地球的引力，也只是增加海洋的潮汐波动，并不会强大到引发海啸的程度。海啸在滨海区域的表现形式是海水陡涨，骤然形成“水墙 ”，伴随着隆隆巨响，瞬时侵入滨海陆地，吞没良田和城镇村庄，然后海水又骤然退去，或先退后涨，有时反复多次，造成生命财产巨大损失。本地海啸在海啸波到达前：还
4、常伴有强烈的地震或震灾发生。我国也是多风暴潮灾害的国家，历代都把风暴潮和地震海啸所表现的潮位异常混称为海啸、海溢或大海潮等。近 20 年多年来，我国学术界决定把风暴和地震引起的潮位异常分别称为风暴潮和海啸。另外，有时把天文、风暴和地震原因造成潮位异常所引起的滨海地区受淹导致的灾害统称为 “潮灾。但多数情况下，所谓潮灾就是习惯地指风暴潮灾害。大洋中海啸震源附近水面最初的升高幅度只有 1 至 2 米，这种洋波移行在深水大洋时，波长可达几十到数百公里，周期之至 200 分，最常见的是之至狈分，传播速度可达近千公里小时。所以海啸不会在深海大洋造成灾害甚至难于察觉这种波动。然而当海啸波进入大陆架后，因深
5、度急剧变浅，能量集中，引起振幅增大。若大陆架很窄，从海面到海底流速几乎一样的海啸波携带巨大能量直冲岸边或港湾，波高骤增，这时可能出现波幅为 20-30 米的巨浪和造成波峰倒卷。这种巨波冲到那里，那里便是一片废墟，也正是这些地方，海啸才变为生命的最大威胁和可怕的自然现象。海啸主要受海底地形、海岸线几何形状及波浪特性的控制，呼啸的海浪冰墙每隔数分钟或数十分钟就重复一次，摧毁堤岸，淹没陆地，夺走生命财产，破坏力极大。全球的海啸发生区大致与地震带一致。全球有记载的破坏性海啸大约有 260 次左右，平均大约六、七年发生一次。发生在环太平洋地区的地震海啸就占了约80%。而日本列岛及附近海域的地震又占太平洋
6、地震海啸的 60%左右，日本是全球发生地震海啸并且受害最深的国家。海啸按成因可分为三类：地震海啸、火山海啸、滑坡海啸。地震海啸是海底发生地震时，海底地形急剧升降变动引起海水强烈扰动。其机制有两种形式：“下降型” 海啸和“隆起型”海啸。“下降型”海啸：某些构造地震引起海底地壳大范围的急剧下降，海水首先向突然错动下陷的空间涌去，并在其上方出现海水大规模积聚，当涌进的海水在海底遇到阻力后，即翻回海面产生压缩波，形成长波大浪，并向四周传播与扩散，这种下降型的海底地壳运动形成的海啸在海岸首先表现为异常的退潮现象。1960 年智利 地震海啸就属于此种类型。“隆起型”海啸：某些构造地震引起海底地壳大范围的急
7、剧上升，海水也随着隆起区一起抬升，并在隆起区域上方出现大规模的海水积聚，在重力作用下，海水必须保持一个等势面以达到相对平衡，于是海水从波源区向四周扩散，形成汹涌巨浪。这种隆起型的海底地壳运动形成的海啸波在海岸首先表现为异常的涨潮现象。1983 年 5 月 26 日，中日本海7 7 级地震引起的海啸属于此种类型。相对受灾现场讲，海啸可分为遥海啸和本地海啸两类。遥海啸：遥海啸是指横越大洋或从很远处传播来的海啸，也称为越洋海啸。海啸波属于海洋长波，一旦在源地生成后，在无岛屿群或大片浅滩、浅水陆架阻挡情况下，一般可传播数千公里而能量衰减很少，因此可能造成数千公里之遥的地方也遭受海啸灾害。如2004 年
8、底发生在印尼的大海啸就波及到几千公里外的斯里兰卡，1960 年智利海啸也曾使数千公里之外的夏威夷、日本都遭受到严重灾害。本地海啸：海啸的大多数均属于本地海啸或称为局地海啸。因为本地海啸从地震及海啸发生源地到受灾的滨海地区相距较近，所以海啸波抵达海岸的时间也较短，只有几分钟，多者几十分钟。在这种情况下，海啸预警时间则更短或根本无预警时间，因而往往造成极为严重的灾害。 有灾害也必会带来损失。海啸发生时，震荡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 公里的高速，在毫无阻拦的洋面上驰聘 1 万-2 万公里的路程，掀起 10-40 米高的拍岸巨浪，吞没所波及的一切，有时
9、最先到达的海岸的海啸可能是波谷，水位下落，暴露出浅滩海底；几分钟后波峰到来，一退一进，造成毁灭性的破坏。剧烈震动之后不久，巨浪呼啸，以摧枯拉朽之势，越过海岸线，越过田野，迅猛地袭击着岸边的城市和村庄，瞬时人们都消失在巨浪中。港口所有设施，被震塌的建筑物，在狂涛的洗劫下，被席卷一空。事后，海滩上一片狼藉，到处是残木破板和人畜尸体。1978 年 7月 17 日，西太平洋距离巴布亚新几内亚西北海岸 12 千米的俾斯麦海区发生了里氏 7.1 级强烈地震。20 分钟后发生 5.3 级余震。之后一切似乎又恢复了平静，住在巴布亚新几内亚西北海岸与西萨诺泻湖之间狭长地带的近万村民，浑然不知更大的灾难即将临头。
10、一种异样的隆隆声由远而近，很多村民都以为那不过是一架喷气式飞机飞临，纷纷出来看热闹，转眼间，20 千米长、10 米高的巨浪就呼啸着横扫而来，绵延横亘在西萨诺泻湖与海滩之间的 7 个村庄顿时被淹没在海浪之中。仅仅几分钟，西太平洋这座风光迷人的度假乐园便变成了人间地狱。1 万人中仅 2527 人生还，7000 多人死亡或失踪，生还者中 7 成以上是成人，小孩幸免于难的极少。1992 年 9 月至 1993 年 7 月间，海啸 3 次袭击太平洋沿岸的尼加拉瓜、印度尼西亚群岛及日本的 Okushiri 岛，这场大海啸共夺走了 2500 人的生命。2004年 12 月 26 日 印度洋海啸 此次海啸仅次
11、于 1960 年智利 9.5 大地震引发的海啸，成为史上第二强震及海啸。到 2005 年 1 月 10 日为止的统计数据显示，印度洋大地震和海啸已经造成 15.6 万人死亡，这可能是世界近 200 多年来死伤最惨重的海啸灾难。2011 年 3 月 11 日，日本发生 9.0 级地震，引发巨大海啸，死亡失踪近 30000 人。环太平洋国家受灾。海啸是残酷的，面对海洋带来的威胁我们不能任其自生自灭，要学会应急措施和自救措施。一方面海洋是残酷的，另一方面海洋却是一个巨大的半藏。海洋中有丰富的资源。在当今全球粮食、资源、能源供应紧张与人口迅速增长的矛盾日益突出的情况下，开发利用海洋中丰富的资源，已是历
12、史发展的必然趋势。世界各国对海洋资源和开发高度关注，不断强化海洋发展战略，运用高科技进行海洋的开发与管理。随着科技的进步和时代的发展，一个开发海洋的新时代己经来临。在开发海洋中，人们将更有效地从海洋中取得更多财富。越来越多的国家正在筹划建立或已经建立了海底田园和海底牧场，人们正在从过去单纯的海洋捕捞时代，逐渐过渡到未来的“耕海” 时代。开发海洋必须坚持资源开发利用与生态环境保护同时并举，实现可持续发展战略。（1）海洋生物资源：由鱼、虾、贝、藻等组成的海洋生物资源，除了直接捕捞供食用和药用外，通过养殖、增殖等途径还可实现可持续利用。海洋渔业资源主要集中在沿海大陆架海域，也就是从海岸延伸到水下大约
13、 200 米深的大陆海底部分。当前人类对海洋生物资源开发利用得较好，认识较充分的是海洋渔业资源，世界海洋渔业资源主要集中在温带沿海大陆架海域，尽管大陆架水域只占海洋总面积的 7.5%，渔获量却占世界海洋总渔获量的90%以上。 （2） 、海底矿产资源：海底矿产资源包括石油和天然气资源、金属矿产资源、非金属矿产资源三大组成部分。在利润和技术进步的刺激下，近海石油勘探与开发飞速发展，海洋石油开发迅速向大陆架挺进，逐渐形成了崭新的近海石油工业部门。目前海底石油、天然气的产量已占世界石油总产量的 30%，我国也已在近海发现 7 个大型油气盆地。海底油气的开采，主要通过海上钻井平台进行，工作人员和物资在平
14、台和陆地间的运输一般通过直升机完成；而海洋油气的输送，则有两种方式，一是船驳运输，另一是管道运输。我国海洋油气的开发走对外合作和自营并举的道路，并积极发展国际化经营。目前，在近海四大海区都已找到油气资源，并在渤海和南海进行大规模的开采，成为我国石油工业的一支生力军。海底金属矿产资源既包括近岸带滨海砂矿中的金属矿产，也包括广泛分布在深海大洋底的锰结核和多金属软泥，其中滨海砂矿因分布广泛，矿种多，储量大，工业品位要求低，开采方便，选矿简单，投资小等优点，成为产值仅次于海底石油，而列居第二位的海底矿产资源，滨海砂矿除富集砂、贝壳等建筑材料外，还富含金刚石、锡砂、独居石和锆石等 20 多种矿物，世界
15、95%的锆石，80%的独居石来源于此。锰结核不连续地分布在水深 2000-6000 米的大洋底部，它们是未来可利用的最大的金属矿资源。结核中除有铁和锰外，还含有铅、镍等 30 多种金属元素、稀有土元素和放射性元素。 （3 ） 、海洋空间资源：世界人口迅速增长，使陆地空间显得越来越拥挤，海洋空间的开发利用问题越来越令人关注。海洋可利用空间包括海上、海中、海底三个部分，随着人类逐步向海洋挺进，海洋将成为人类活动的广阔空。海洋运输的港口建设：海洋运输具有连续性强、成本低廉、适宜对各种笨重的大宗货物作远距离运输。20 世纪 60 年代，随着世界石油生产和运输增长，大型油轮得到发展，集装箱船的兴起，带来
16、了海洋货物运输的革命。沿海港口是海洋运输船舶停泊、中转和装卸货物的场所，也是人们开发利用海洋空间的主要场所。港口一般有一个服务区域，即腹地，同时还要有配套的设施（如码头、装卸设备等）和高效率的运作服务。为了吸引船舶来港口中转，有些国家和地区对港口实行特殊政策，将港口辟为自由贸易区、自由港等，以加速经济的发展，如香港。在港口的发展过程中，受内外因素的影响，港口的规模、服务功能和范围可能有所变化，如荷兰的鹿特丹，抓住机遇求得发展，现已成为世界最大的港口之一，腹地覆盖了欧盟的半数国家。 （4） 、海水资源：海洋水占全球水体总储量的 96.53%，是地球上水圈的主体，海水可以直接作为工业冷却水源，也是
17、取之不尽的淡化水源。发展海水淡化技术，向海洋要淡水，是解决世界淡水不足问题的重要途径之一。 世界最大海水淡化厂为阿布扎比海水淡化厂，我国在西沙群岛建起第一座海水淡化厂。此外，海水中已发现的化学元素有 80 多种，其中开发达到工业规模的有食盐、镁、溴、淡水等，目前我国是世界上最大的海、盐生产国。随着科学技术的发展，丰富的海洋化学资源，将广泛地造福于人类。 （5） 、海洋新能源：海水运动中蕴藏着巨大的能量，包括潮汐能资源、波浪能资源、海流能资源、温差和盐差能资源、海上水能资源，它们都属于可再生能源，而且没有污染。现在，具有商业开发价值的是潮汐发电和波浪发电。我国浙江温岭江夏潮汐能发电站目前为我国最大的潮汐电站，世界最大的是法国朗斯潮汐能电站。海洋带给我们的有利有弊，一方面我们要做好防范措施，应对灾害；另一方面我们也要充分利用海洋资源，为人类造福。
