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20091100000015

第15章 海洋环境

海洋的形成

关于海洋的形成目前尚没有最后的答案,大多数科学家认为:大约在50亿年前,从太阳星云中分离出一些大大小小的星云团块在运动过程中,互相碰撞,彼此结合逐渐成为原始的地球。原始的地球没有大气,没有海洋,是一个没有生命的世界。在地球形成后的最初几亿年里,由于地壳比较薄,地球的内部放射性元素的蜕变等原因,地球内部的岩溶浆不断上升喷出。大量的水蒸气、二氧化碳等气体也随岩浆一起喷出。这种气体上升到空中笼罩了地球,地球冷却后,这些水蒸气形成云层,产生降雨。经过很长时间的降雨,原始地壳低洼处汇集了巨大的水体,形成了原始的海洋。

原始的海洋,海水不是咸的,而是带酸性、又是缺氧的。海水不断地蒸发,反复地成云致雨,把陆地和海水岩石的盐分溶解,汇于海中,经过了亿万年的融合,形成了大体均匀的咸水。同时,大洋地壳不断地运动,逐渐形成了大陆架、海沟、海底火山和岛屿等海洋地貌。大约在38亿年前,在海洋里产生了有机物,先有低等的单细胞生物。在6亿年前的古生代,有了海藻类,在阳光下进行光合作用,产生了氧气,慢慢地才有了生物登陆。又经过不断地变化,逐渐形成了今天的海洋。

海是海洋的边缘,是大洋的附属部分。海水透明度比较小,深度一般在2000~3000米以下,面积占海洋总面积的11%。海水的温度受大陆的影响很大,具有明显的季节变化,一般情况下,由于夏季大陆温度比冬季高,所以夏季海水会变暖,冬季海水会变冷甚至结冰。海水在不断地蒸发,如果蒸发量比较大,其含盐度会很高,如果海水没有淡水注入,它的含盐量也会比较高;如果海水蒸发量小或者有很多的淡水注入,这种海水含盐度就比较低。海上一般不会自发产生潮汐,潮汐多从大洋传来。海流有自己的环流形式,季节变化很明显。地球上的海洋有50多个,太平洋中的海域数量最多,其次是大西洋,印度洋和北冰洋的海差不多。海又可以分为边缘海和内陆海。

洋指的是地球表面连续的广阔水体,又称为“大洋”或“世界大洋”。洋是海洋的中心部分,是海洋的主体。洋的透明度高,水中极少有杂质。大洋的水深,一般在3000米以上,最深处可达1万多米。洋离陆地遥远,它不受陆地的影响,所以它的水文和盐度的变化不大。洋有稳定的物理化学性质、独立的潮汐系统和强大的洋流系统,洋底沉积物一般为钙质软泥、硅质软泥和红黏土等海相沉积。世界大洋的总面积很大,约占海洋面积的89%。世界有四大洋,即太平洋、印度洋、大西洋、北冰洋。其中太平洋是世界上最深、最大、最古老的大洋。除北冰洋之外,其他三大洋在南半球连在一起。

边缘海

边缘海又称“陆缘海”,它指的是位于大陆边缘,以半岛、岛屿或群岛与大洋分隔,仅以海峡或水道与大洋相连的海域。边缘海水流交换通畅,主要潮汐和海流直接来自大洋,水文特征受大陆影响,变化比大洋大。边缘海按其主轴方向分为纵边缘海和横边缘海。边缘海主轴方向平行于陆地的主断层线,被称为纵边缘海,如:白令海、鄂霍次克海、日本海等;边缘海的主轴线与断层线大体上直交,被称为横边缘海,如:北海等。位于澳大利亚东面的珊瑚海是世界上最大的边缘海,也是世界上最大的海,海域总面积约有479万平方千米。

内陆海

内陆海又称“地中海”,是位于大陆的内海,仅通过一个或几个狭窄海峡与大洋或其他海相通的水域,如我国的渤海。里海是世界上最大的内陆海。内陆海水文特征受周围大陆影响比较显著。世界大洋的内陆海总面积占大洋面积的8.8%。内陆海又可以分为陆间海和陆内海两种。陆间海又称陆间地中海,是位于几大大陆之间的海,如:欧洲的地中海、美洲的地中海、亚洲的地中海、北极的地中海等,陆间海总面积占大洋总面积的8.2%;内陆海又称陆内地中海,是深入一个大陆的海,如哈得逊湾、红海、波罗的海、波斯湾等。陆内海总面积占大洋总面积的0.6%。

海岸

海岸是由地壳的运动形成的,指的是海洋和陆地相互接触和相互作用的地带,它是海岸线上边很狭窄的那一带陆地。它经常能遭受到海浪等的作用,即从波浪所能作用到的深度向陆地到暴风浪所能达到的地带。海岸的宽度一般从几十米到几十千米。海岸一般包括上部地带、中部地带和下部地带。上部地带,又称为陆上岸带,是过去因海水侵蚀作用而形成的阶地地形,一般风浪和潮汐都不会到达这里;潮间带,是由海滩和潮坪两部分组成的,这一带是海浪活动最积极的地带,当然作用也比较强烈;过去的海岸就是下部地带,又称水下岸坡带,如今已下沉到海水底下的地方,这里波浪、潮汐没有显著的作用。根据海岸的动态变化可分为堆积海岸和侵蚀海岸;根据地质构造可分为上升海岸和下降海岸;根据海岸组成物质的性质可分为基岩海岸、沙砾质海岸、淤泥质海岸、红树林海岸和珊瑚礁海岸。

在漫长的海岸带蕴藏着丰富的生物、矿产、能源、土地等自然资源。还有众多深邃的港湾,以及贯穿内陆的大小河流。它不仅是国防的前哨,又是海陆交通的枢纽。自古以来,海岸一直是人类经济活动频繁的地带。这里遍布着工业城市和海港。海岸还具有奇特的、引人入胜的地貌特征,可以辟为旅游胜地。

海岸线

海岸线指的是海水面与陆地的分界线。世界海岸线长约44万千米,中国海岸线长1.8万多千米,岛屿海岸线长1.4万多千米。

海岸线会随着潮水的涨落而变动位置。一般指海边在多年的大潮时,高潮时所到达的线。海岸线并不是固定不变的,而是不断变动的。海水昼夜不停地反复涨落,海平面与陆地交接线也在不停地升降改变。如果每时每刻海水与陆地的交接线都能留下鲜明的颜色,那么一昼夜间的海岸线痕迹是具有一定宽度的一个沿海岸延伸的条带。气候的急剧变化,引起了世界洋面水位的升降,是造成大范围海岸线变动的原因。地壳的升降运动也是造成局部地区海岸线变化的原因。如果沿海的某一地区处于地壳隆起带,海岸线就会向内陆退缩;反之,海岸线向海中伸展。海岸线的变动还有其他因素,比如特大的潮灾、地震、海啸,这些自然灾害可以在瞬间破坏海塘,毁坏海岸,造成海岸线的突变。

海洋的最深点

每个海洋都有其最深点,主要海洋的最深点为:

太平洋:11034米

大西洋:8605米

加勒比海:7535米

印度洋:7258米

墨西哥湾:5203米

南海:5015米

地中海:4982米

北冰洋:4665米

白令海:4097米

世界著名海港

一、上海港(中国):它是中国沿海最大的港口和运输枢纽,也是国际贸易上最著名的港口之一。

二、香港(中国):是当今世界上最优良的三大海港之一,是仅次于纽约、伦敦的国际金融中心。

三、大连港(中国):大连为辽宁省辖市,是东北地区最大的海港和对外开放的门户。

四、符拉迪沃斯托克港(俄罗斯):符拉迪沃斯托克是俄罗斯滨海边疆首府,是俄罗斯太平洋沿岸著名港城。

五、新加坡港(新加坡):是太平洋与印度洋之间的航运要道马六甲海峡的东口。

六、横滨港(日本):仅次于东京、大阪,是日本的第三大城市。

七、神户港(日本):位于日本本州岛西南部,大阪湾北岸。

八、名古屋港(日本):是仅次于东京、大阪、横滨的日本第四大城市,第三大贸易港。

九、纽约港(美国):是美国第一大城市和最大海港,也是美国最大的金融、商业、贸易和文化中心。

十、洛杉矶港(美国):是美国仅次于纽约和芝加哥的第三大城市,西部海岸的最大商港。

十一、圣弗朗西斯科港(美国):圣弗朗西斯科是美国太平洋沿岸仅次于洛杉矶的第二大港市。华人称旧金山。

十二、温哥华港(加拿大):温哥华是加拿大第三大城市,也是加拿大最大的海港。

十三、悉尼港(澳大利亚):悉尼是澳大利亚最大的城市和重要港口,新南威尔士州首府。

十四、奥克兰港(新西兰):奥克兰是新西兰最大的城市和港口。

十五、巴拿马港(巴拿马):位于中美地峡东南部,南濒太平洋,北临加勒比海。巴拿马城是巴拿马共和国首都和重要海港。

十六、孟买港(印度):是印度最大海港和第二大工商业城市,马哈拉施特拉邦首府。

十七、里斯本港(葡萄牙):里斯本是葡萄牙首都,全国最大城市和海港,经济、文化中心。

海浪

海浪是由海风作用下海水往复运动的现象。这种运动能产生巨大的能量。海浪周期一般为0.5~25秒,海浪主要有风浪、涌浪和近岸浪三种。风浪是在风的直接作用下生成的,通常风力达到5级时,海面上就会出现风浪,波面比较陡。当风停止后,风浪可以离开风吹刮的区域继续向外传播,这时的浪称为涌浪。风浪和涌浪传至岸边时几乎成为一条直线,这种浪称为近岸浪。海浪在水平方向上可以传播近万里。在太平洋北部的阿拉斯加海岸,可以观测到1万多千米外南极风暴区传来的海浪。海浪一般高达6米以上,最高的可达35米,其冲击力每平方米可达30~40吨,能将重达10多吨的巨石抛到空中,是一种严重的海洋灾害。海浪对人类的危害主要表现为冲击摧毁沿海的堤岸、海塘、码头和各类建筑物,吞没船只、人畜和水产养殖品,给沿岸地区的人类造成了很大的损失。

海浪是如何冲上海岸的

我们会看到大海上有一道道的海浪冲向岸边。当一道波浪向岸边冲过去时,水粒子就会做环形运动,它们上升时就会成为浪尖,下沉时便成为浪谷,一浪推一浪,不停地向前运动。在海岸附近,由于受到海岸的阻力,海水的这种运动周期性就会减弱,海浪减速以后,浪尖形成卷曲的形状,并且冲上海岸。这就是我们在海岸看到的一朵朵浪花。

潮汐周期

我们在海岸可以见到一般潮的涨落为12.4小时的周期,而最大潮和最小潮的潮期大约为半月(14.8日)。与此相对应的生物活动周期称为潮汐周期。一般潮汐可分为全日周潮、半日周潮和混合潮。全日周潮:在一个太阴日,即大约24小时50分钟内发生一次高潮和一次低潮的现象;半日周潮:发生两次高潮和两次低潮的现象;混合潮:在半日周潮海区中,如两次高潮和低潮的潮位、涨落潮的时间不相同,并且半月中有数天出现全日周潮的现象。其中混合潮又可分为不正规日周潮和不正规半日周潮。

海啸

海啸是海浪中破坏性最大的波浪。它是由海底地震、火山爆发或水下塌陷和滑坡所激起的巨浪。是一种频率介于潮波和涌浪之间的重力长波,其波长为几十到几百千米,周期为2~200分钟。海啸震源的水面最初升高的幅度在一两米之间。地震发生时,海底低层发生断裂,部分地层出现猛烈上升或下沉,由此造成从海底到海面的整个水层发生剧烈的“抖动”,这种抖动是从海底到海面的水面波动,蕴涵着惊人的能量,这就是海啸。但破坏性的海啸在地震构造运动出现断层,震源深度小于50千米,震级大于6.5时才发生。世界上的海啸大都发生在太平洋地区,海啸可以传播几千米而能量损失很小,所以会对沿海地区的人类造成巨大的危害。

海啸预警系统

半个多世纪以来,科学家们致力于研究海啸发生的规律,尤其是地震引发的海啸,他们希望能够准确预报,防患于未然。在夏威夷群岛发生海啸后的第三年(1948年),美国在檀香山设立了海啸预警中心。后来一些国家先后加入,如:澳大利亚、新西兰,以及法国和俄罗斯等。海啸预警系统一般是把参与国家的地震监测网络的各种地震信息全部汇总,输入计算机进行分析,并设计成电脑模式,来判断出哪些地方会发生海啸以及海啸的规模和破坏性。比如:太平洋内的任何海域发生6级以上地震时,海啸预警系统就会自动报警,它能找出震中所在地,确定其震级,并对震中附近水位波动情况进行观测若经过分析后可能发生海啸,该报警中心会立即通知相关国家或地区。

海洋的深度、颜色、味道

我们知道地球上有70%的区域是被水覆盖的。全球海水的平均深度有3800米,马里亚纳海沟是世界海洋范围内最深的地方,前苏联用声波反射测得海沟的深度为11034米。假如把地球上的所有山脉全部削平均匀地铺在地球上,覆盖球面的海水会达到2500米深。海洋的颜色是蔚蓝的,这是由于海水分子和悬浮颗粒对光的吸收、反射和散射形成的。太阳光中的红、橙、黄光穿透能力比较强,容易被水分子吸收,蓝、紫光穿透能力比较弱,遇到纯净海水时,最容易被反射。由于人的眼睛对蓝光最敏感,所以人们看到的大海是一片蔚蓝。海水的味道是咸的,海水中的盐类物质主要是由流入海中的河水带来的。水在流动过程中,经过各种土壤和岩层,并经过分解产生各种盐类物质被带入大海。海水不断蒸发,经过了亿万年,盐的浓度越来越高。其中有90%左右是氯化钠,即我们所说的食盐。