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，以及与开发利用海洋有关的知识体系。它的研究对象是占地球表面71%的海洋，包括海水、溶解和悬浮于海水中的物质、生活于海洋中的生物、海底沉积和海底岩石圈，以及海面上的大气边界层和河口海岸带。因此，海洋科学是地球科学的重要组成部分。

　　海洋科学的研究领域十分广泛，其主要内容包括对于海洋中的物理、化学、生物和地质过程的基础研究，和面向海洋资源开发利用以及海上军事活动等的应用研究。由于海洋本身的整体性、海洋中各种自然过程相互作用的复杂性和主要研究方法、手段的共同性而统一起来，使海洋科学成为一门综合性很强的科学。

　　海洋科学是19世纪40年代以来出现的一门学科。海洋科学专业实际是在物理学、化学、生物学、地理学背景下发展起来的，形成了海洋气象学、物理海洋学、海洋化学、海洋生物学和海洋地质学等专业，许多大学在多年来专业背景教育基础上积累的丰富经验为海洋科学教育打下了良好的基础。

　　世界海洋中所发生的各种自然现象和过程具有自身的特点，海洋科学研究也相应地表现出某些特征。

　　方法论

　　信息论、控制论、系统论等方法在海洋科学研究中越来越显示其作用。海洋科学的观察主要是在自然条件下进行的，不能不受到自然条件的限制。各种海洋现象和过程，有的“时过境迁”，有的“浩瀚无际”，有的因时间尺度太长，短时间的观测资料不足以揭示其历史演变规律。加之，其中各种作用相互交叉、随机起伏，因此在自然条件下的观察只能获得关于海况的一些片断的、局部的信息。即使获得某一海区近百年的海况和海洋生物种群动态的观测序列，那也只是整个海洋生态环境和生物种群动态总体中的一个小小的样本。所以，在海洋科学研究中比较着重于从信息论、控制论和系统论的观点，研究海洋现象和过程的行为与动态，并根据已有的信息，通过系统功能模拟模型进行研究，对未来海况作出预测。

　　整体化趋势

　　海洋科学研究和科学理论呈现出日益增强的整体化趋势。如前所述，海洋中的各种现象和过程既表现出多样性，又存在统一性。随着海洋科学的发展,揭示出的海洋现象越来越多，因此学科的划分也就越来越细，研究领域也越来越广。但是各个学科往往过多地强调本学科的独立性、重要性，而忽视学科之间的内在联系。然而，近20年来对海洋现象和过程的深入研究发现，各分支学科之间是彼此依存、相互交叉、相互渗透的，而每一门分支学科只有在整个海洋科学体系的相互联系中才能得到重大发展，从而出现了现代海洋科学研究以及海洋科学理论体系的整体化趋势。这不仅打破了各分支学科的传统界限，而且突破了把研究对象先分割成个别部分，然后再综合起来的传统研究方法。要求从整体出发，从部分与整体、整体与外部环境的联系中，揭示整个系统的特征和发展规律。例如，研究海洋中沉积物的形态、性质及其演化，就必须了解海流、生物和化学等因素对沉积物的搬运及影响过程;研究海洋生态系的维持、发展或被破坏的过程，必须了解海洋中有关的物理过程、化学过程和地质过程。

　　直接观测

　　在自然条件下对海洋中各种现象进行直接观测是其基本研究方法。世界海洋是一个庞大而又复杂的自然客体，其中发生着各种尺度不一、性质不同的运动。它们的空间尺度可以从几厘米到几千公里，时间尺度从数秒到几个月,甚至几年，深层环流的时间尺度可长达数千年。影响海洋气候状态的一些天文因素，如地球轨道参数随时间变化的尺度可达1万年至10万年的量级,至于大洋海盆形态变化的时间尺度，则长达几百万年至几千万年。这些不同尺度的运动现象之间存在着复杂的作用。由于质量运动连续性原理，海水的垂直运动总是和水平运动共存的，即使是同一种运动，也可以由不同的力学原因而引起。海洋科学还具有明显的区域性特征，即使是同一区域，海洋、水文、化学要素及生物分布也是互相各异、多层次性的。因此，很难在实验室里对各类海洋现象和过程以及它们之间的相互作用进行精细的实验，也不能只靠数学分析和数学模拟来进行研究。而是要充分利用科学调查船等设备在自然条件下进行观察研究。直接的观察研究，既为实验室研究和数学研究的模式提供确切的可靠资料，又可以验证实验室和数学方法研究结论的可靠性。因此，在自然条件下进行长期的、周密的、系统的海洋考察是海洋科学研究的基本方法。

　　技术设备

　　在海洋科学研究中，海洋观测仪器和技术设备起着重要的作用，有时甚至是决定性的作用。海水深而广，具有大密度和流动性，给人们的直接观测带来极大困难。从海面向下大约每增加10米，压力就要增加一个大气压，在万米深处，海水的压力作用可以把潜水钢球的直径压缩进几个厘米，人类很难在这样大的深处活动;从技术角度来说，人在深海底行走比在月球上漫步还要困难。海水对电磁波的吸收也相当显著，在水深200米以下，可见光波被吸收殆尽。因此，靠简单的手段去观测海洋深层的生物活动、海底沉积和海底地壳的组成及变化是非常困难的。即使在海洋上层，海水处于不断的流动和波动状态，依靠一个点上的观测资料，也很难说明面上的情况。增加调查船只的数量固然可以扩大观测范围以取得大量必须的资料，但耗资巨大。因此，只有大力发展海洋观测仪器和技术设备才能取得所需要的大量海洋资料，以推动海洋科学的发展。20世纪60年代以来,海洋科学的发展表明，几乎所有主要的重大进展都和新的观察实验仪器、装备的建造，新的技术的发明和应用，观察实验的精度以及数据处理能力的提高有紧密关系。例如，浮标观测技术、航天遥感技术和计算技术的应用,促成了关于海洋环流结构、海-气相互作用、中尺度涡旋、锋区、上升流、内波和海洋表面现象等理论和数值模型的建立;高精度的温盐深探测设备和海洋声学探测技术的发展，则为海洋热盐细微结构的研究和海况监测提供了基本条件;回声测深、深海钻探、放射性同位素和古地磁的年龄测定、海底地震和地热测量等新技术的兴起和发展，对海底扩张说和板块构造说的建立作出了重要贡献。

　　以上就是小编给大家介绍的海洋科学。