在这一层上声波传播得最慢，但同时也传播得最远。
雷达测量装置
波总是具有向波速小的方向偏移的特性。由音速最小层发出的声波经反射和折射后大多返回音速最小层，所以音速最小层声波集中，而且能量减弱，可以传播得很远。
1991年曾在澳大利亚南部的哈德岛上用大型的扬声器发射70赫兹的声音信号，世界各地的科学家都在音速最小层上安置了麦克风来测定声波的到达时间。海洋科学技术中心的观测船在新几内亚海域上测到了该声波。
这次试验的目的是根据音速随海洋水温变化的原理来检测地球表面温室化现象。计划在10年后（2001年）重复该试验，再次测定世界各地的传播时间。如果传播时间变短，则证明海水温度在升高，从而可以确认地球温度在升高。
另一种大规模的利用海中声波的是“海洋声音层面X射线照相术”。在音速最小层传播的声波能量最强，但是到达最迟。另外，在音速较快的表层与底层反复折射的声波却较早到达。因此，一个声波群可能被接收到几十次。可以根据接收所需时间来推测它几次经过音速最小层。
每隔1，000千米放置一个信号接收装置，进行观测。在反复的观测过程中，由于海水上层温度的变化，音波群的到达时间也会发生变化。根据到达时间的变化便可以逆推出海洋温度的变化，这就是海洋声音层面X射线照相术。
这个方法虽然仍处在试验阶段，但是由于只要增加信号收发器的数量便可以扩展到整个地球的洋面，将收发信号的设备互换进行双向测定便可以测得各层的流速，很有希望成为未来观测海洋的重要方法。
海啸
海啸在日语中被称为“津波”。“津”在日语中是港口、海湾的意思。“津波”就是在地震后袭向港口、海湾的巨浪。对于1993年7月的北海道西南海域地震带给奥尻岛的巨大灾害大家一定记忆犹新吧。
海啸
1960年5月23日4时11分，由南美洲的智利大地震引发的浪高超过20米的海啸曾席卷半个地球。地震后约10小时，10米以上的海啸席卷夏威夷，24小时后日本从北海道到冲绳都遭遇海啸袭击，死亡122人。
震源为南纬37～41°，西经73°附近地区。对日本来说，几乎是地球的另一端了。从震源产生的海啸经转向后直接向日本前进，因此这次带来的损失才会如此巨大。这次海啸只用了24小时便传播了约19，000千米，平均时速高达800千米。
海啸当海底因地震而变形时，海面也会随之变化，形成海浪并向四方传播。这就是海啸。
海底的断裂层多为细长状，在垂直于断裂层的方向海啸的能量最大。海水从海底向海面运动，推进速度为√gh（g为重力加速度，值为9.8米／秒2；h为水深，单位：米）。据此可以计算出智利大海啸的平均水深为5，000米。
环绕着太平洋的太平洋地震带经常发生地震和由地震而引发的海啸。最近几年常有印度尼西亚和菲律宾遭受海啸袭击的报道。人们正在研究各种防止海啸灾害的方法。
海底的断裂层示意图
设在夏威夷的国际海啸警报中心通过使用人造卫星的通信网络来监视海啸的运动。气象局和科技局则通过铺设在海底的专用电缆，通过安装在上面的海啸计来观测海啸运动。在海面下几千米深处的压力传感器可以检测到几厘米的海啸。
风浪或巨浪可能会超过10米，但是它的周期只有10秒左右，并且在海底振幅很小，和周期几十分钟的海啸有明显区别。
海啸袭来时海面会突然增高，发现这一现象时应该及时到高处避难。但有时也会发生巨浪先到，然后隔几十分钟一个接一个袭来的现象。
日本海沿海的海啸受害者往往是以观光游客或因工作关系滞留的人居多。当地的居民因为深晓海啸的恐怖之处，一感觉地震发生，首先就联想到可能发生海啸，及时避难。
潮起潮落
住在海边的人或者经常在海边钓鱼的人一定非常习惯海水水位一日两次规律性的涨落变化，这就是潮汐。日本的太平洋沿岸潮汐的涨落差有1.5米，日本海沿岸则为40厘米左右。这是因为日本海是潮汐一种封闭型的海域，所以比太平洋的潮汐差要小。
世界上最大的潮汐在加拿大的芬地湾，在退潮时形成一片湿原，船都好像触礁了一样。
东亚最大的潮汐在韩国的仁川，约10米。仁川设有水闸，即使退潮时船只也可出入。
潮汐是由月球、太阳等天体的引力随相对地球的位置的变化而引起的。例如当月亮在南中天时引力变大，而地球的另一侧则相对减小，海水被吸引到引力大的一侧形成涨潮。
加拿大的芬地湾
太阳的质量为月球的2，500万倍，但是比月亮离地球的距离远400倍，所以引发潮汐的引力只有月亮的一半，而这种引力只有地球重力的1／900万左右。
大潮
月球的公转周期为24小时50分，所以一日两次的涨落潮间隔为12小时25分。当月球和太阳在同一方向时潮汐变大，称为“大潮”。相对地球而言，月球和太阳的方向的变化周期约为29.53日，所以当满月和新月时有大潮，之后约一周发生小潮。
如果地球表面全部被海水覆盖，月球将引起55厘米的潮汐，太阳引发24厘米的潮汐，大潮为79厘米。水面的升高产生水波向四面传播，传播速度同海啸一样为√gh，在400米水深处有712千米的时速。
不同海域的潮汐的大小主要是因为“共鸣”现象。在长方形的一定深度的海洋中，当长方形的长度恰好为潮汐波波长的1／2时就会引发共鸣。深度400米的半日潮的波长为8900千米，如果有一片海的长度为4450千米的话，就会产生共鸣，振幅非常大。但是事实上并不存在这种海洋。
但是当水深变浅时波速也会减小，可能在短距离内发生同潮汐周期相同的振动。前面提及的世界上最大的潮汐的所在地芬地湾，就是因为同另一端的波士顿湾形成一个振动系，同潮汐发生共鸣，才会形成巨大的潮汐差。
在海面发生变化的同时，海水也在流动，特别是因为潮汐波的波长较长，导致海底的海水也发生运动。这就是潮流。在海岸或者海峡处流速可能高达数米／秒，但在深海处却很小。日本海沟9，200米的海底附近的流速只有2厘米／秒左右。
日本海沟
另外，有的水流虽然不会导致海面的上下运动，却会随着潮汐周期而变动。当潮流越过海底的山脉时会产生内部潮汐波，这种波在外海的规模和速度有时会超过潮流。
由于我们已经明白了引发潮汐的原因，所以可以进行潮汐预告。可以根据海底的地形计算出，也可以根据各地实际的观测值求出。海面的高度也随洋流或气压的变化而变化。每当气压降低100帕，海面便升高1厘米。海面高度的变化随着海洋预报或天气预报的精度的不同而变化。
洋流和鱼
鲣鱼、鲐鱼、金枪鱼等多停留在暖流中，鳕鱼、鲱鱼等则多停留在寒流中。
鲱鱼
日本近海的暖流的代表是“黑潮（日本洋流）”，流向日本的暖流叫对马暖流。寒流的代表是“亲潮”。
亲潮沿千岛列岛及北海道东岸洋面南下，一直到三陆海再向东变向，在黑潮续流以北流动。其中一部分也沿房总半岛流入相模湾。
沙丁鱼
黑潮和亲潮不仅在水温上存在差异，水中的生物情况也有重大差异。在船上观察亲潮，海水呈青白色。这是因为海水中含有大量的微生物及其排泄物的颗粒，光线在水中漫射，导致海面看上去发白。
而黑潮中的生物量则较少，光线大部被海水吸收，所以看起来发黑。黑潮一度被称为海洋中的沙漠。
生物一般从卵开始成长。卵在孵化后就需要食物。营养成分在海中都溶解成盐的形式存在，这种盐被称为营养盐，是海水的重要特性之一。营养盐或由河流带入大海或沉积在深层海底。当海面的海水被风吹开，海底层的海水因此浮出海面时，该处海面的营养盐变得非常丰富。
在营养盐丰富的海域，浮游植物吸收太阳光线，生长繁殖。然后以浮游植物为食的浮游动物数量也开始增加，以浮游动物为食的小鱼、大鱼的数量也开始增加，这些生物的排泄物又被肉眼看不见的细菌分解，重新溶化为营养盐。
鲐鱼
鱼卵浮游在海水表层，在营养盐丰富的海域，鱼卵会被海域中的生物吞食。黑潮中的鲣鱼随洋流北上，在三陆海附近丰富的食物带生长直到秋天，如果水温太低，鲣鱼可能会迁移到南方海域产卵。
孵化后的幼鱼在温暖的南方海域生长到4岁，成熟的鲣鱼游回食物丰富的三陆海，形成循环。
鱼卵不仅仅浮游在大洋间，当鱼卵孵化时比重会增加，然后沉入海底，在海底适合生长发育的地方孵化。鱼类巧妙地利用洋流的特性生长繁殖。而另一方面，只有适应这种海洋环境的种类才可以生存延续。
鱼类丰富的渔场多在暖流和寒流交汇处，或者在海水上涌升起处。
黑潮的暖水块周围也是块好渔场。这些渔场海面的水平温度变化非常大，可以利用人造卫星的红外线照片来寻找渔场。人们深知各种鱼类适合生存的水温，所以水温观测在渔业上非常重要。