[科普中國]-海洋科學(xué)

研究對象

在太陽系的行星中，地球處于“得天獨(dú)厚”的位置。地球的大小和質(zhì)量、地球與太陽的距離、地球的繞日運(yùn)行軌道以及自轉(zhuǎn)周期等因素相互的作用和良好配合，使得地球表面大部分區(qū)域的平均溫度適中（約15℃），以致它的表面同時存在著三種狀態(tài)（液態(tài)、固態(tài)和氣態(tài)）的水，而且地球上的水絕大部分是以液態(tài)海水的形式匯聚于海洋之中，形成一個全球規(guī)模的含鹽水體──世界大洋。地球是太陽系中惟一擁有海洋的星球。因此，我們的地球又稱為“水的行星”。

全球海洋總面積約3.6億平方公里，約占地表總面積的71%,相當(dāng)于陸地面積的2.5倍。全球海洋的平均深度約3800米，最大深度11034米，太平洋、大西洋和印度洋的主體部分，平均深度都超過4000米。全球海洋的容積約為13.7億立方公里，相當(dāng)于地球總水量的97%以上。假設(shè)地球的地殼是一個平坦光滑的球面，那么地球便成為一個表面被2600多米深的海水所覆蓋的“水球”。世界海洋每年約有50.5萬立方公里的海水在太陽輻射作用下被蒸發(fā)，向大氣供應(yīng)87.5%的水汽。每年從陸地上被蒸發(fā)的淡水僅有7.2萬立方公里,約占大氣中水汽總量的12.5%。從海洋或陸地蒸發(fā)的水汽上升凝結(jié)后，又作為雨或雪降落在海洋和陸地上。陸地上每年約有4.7萬立方公里的水在重力的作用下，或沿地面注入河流，或滲入土壤形成地下水，最終注入海洋，從而構(gòu)成了地球上周而復(fù)始的水文循環(huán)。

海水是一種含有多種溶解鹽類的水溶液。在海水中，水占96.5%左右，其余則主要是各種各樣的溶解鹽類和礦物，還有來自大氣中的氧、二氧化碳和氮等溶解氣體。世界海洋的平均含鹽量約為3.5%。而世界大洋的總鹽量約為48×1015噸。假若將全球海水里的鹽分全部提煉出來，均勻地鋪在地球表面上，便會形成厚約40米的鹽層。目前在海水中已發(fā)現(xiàn)的化學(xué)元素超出80種。組成海水的化學(xué)元素，除了構(gòu)成水的氫和氧以外,絕大部分呈離子狀態(tài)，主要有氯、鈉、鎂、硫、鈣、鉀、溴、碳、鍶、硼、氟等11種，它們占海水中全部溶解元素含量的99%；其余的元素含量甚微，稱為海水微量元素。溶解于海水中的氧、二氧化碳等氣體，以及磷、氮、硅等營養(yǎng)鹽元素，對海洋生物的生存極為重要。海水中的溶解物質(zhì)不僅影響著海水的物理化學(xué)特征，而且也為海洋生物提供了營養(yǎng)物質(zhì)和生態(tài)環(huán)境。海洋對于生命具有特別重要的意義。海水中主要元素的含量和組成，與許多低等動物的體液幾乎一致，而一些陸地高等動物甚至人的血清所含的元素成分也與海水類似。研究證明，地球上的生命起源于海洋，而且絕大多數(shù)動物的門類生活在海洋中。在陸地上，生物集中棲息在地表上下數(shù)十米的范圍內(nèi)；可是在海洋中，生物棲息范圍可深達(dá)1萬米。海洋是人類藍(lán)色的資源寶庫，保護(hù)海洋的生態(tài)環(huán)境，就是保護(hù)人類自己。2因此，研究生命起源的學(xué)者把海洋稱作“生命的搖籃”。

海洋作為地球水圈的重要組成部分，同大氣圈、巖石圈以及生物圈相互依存，相互作用，成為控制地球表面的環(huán)境和生命特征的一個基本環(huán)節(jié)，并具有下面一些特征：

第一，海洋是大氣-海洋系統(tǒng)的重要組成部分。由于水具有很高的熱容量，因此世界海洋是大氣中水汽和熱量的重要來源，并參與整個地表物質(zhì)和能量平衡過程，成為地球上太陽輻射能的一個巨大的儲存器。在同一緯度上,由于海陸反射率的固有差異，海面單位面積所吸收的太陽輻射能約比陸地多25～50%。因此，全球大洋表層海水的年平均溫度要比全球陸地上的平均溫度約高10℃。由于太陽輻射能在地球表面上分布的固有差異，赤道附近的水溫顯著地高于高緯度海區(qū)，因此，在海洋中導(dǎo)致暖流從赤道流向高緯度、寒流從高緯度流向赤道的大尺度循環(huán)。從而引起能量重新分布，使得赤道地區(qū)和兩極的氣候不致過分懸殊。海面在吸收太陽輻射能的同時，還有蒸發(fā)過程。海水的汽化熱很高，蒸發(fā)時便消耗大量熱量。反之，在水汽受冷凝結(jié)時又會釋放出相同的熱量。因此，海水的蒸發(fā)既是物質(zhì)狀態(tài)的轉(zhuǎn)化，也是能量狀態(tài)的轉(zhuǎn)化。海面蒸發(fā)產(chǎn)生的大量水汽，可被大氣環(huán)流及其他局部空氣運(yùn)動攜帶至數(shù)千公里以外，重新凝結(jié)成雨雪降落到所有大陸的表面，成為地球表面淡水的源泉，從而參與地表的水文循環(huán)，參與整個地表的物質(zhì)和能量平衡過程。由此可見，海洋對全球天氣和氣候的形成，以至地球表面形態(tài)的塑造都有深遠(yuǎn)的影響。

全球尺度的海洋-大氣相互作用,不僅可以在幾個月、幾年內(nèi)對地球上氣候帶來影響，而且可以在漫長的地質(zhì)時期中導(dǎo)致顯著的氣候變異。地球表面的水，除海水以外，約有2%被束縛在固體水（冰）中，這也就是今天的南極洲和格陵蘭等冰川。海洋-大氣相互作用和氣候演變，可以通過海平面的高度和冰川體積的變化顯示出來。地質(zhì)學(xué)研究表明，在地球最近所經(jīng)歷的10億年中，地球表面的水量是近似恒定的。由此可以推知，假若現(xiàn)代冰川全部融化則海平面將升高約60米。這對于人類無疑將是一場巨大的災(zāi)難。事實上，在地質(zhì)時期中，曾出現(xiàn)過大陸冰川發(fā)展和融化的多次交替，每次交替都影響地球的氣候、大氣環(huán)流和水文循環(huán)，引起生物的大調(diào)整。據(jù)地質(zhì)學(xué)和古地理學(xué)的考察，在第四紀(jì)最大的冰期中，冰川的體積3倍于現(xiàn)代冰川，海平面則平均低于現(xiàn)代海平面約130米，露出了大部分大陸架?；谶@些觀測事實，目前對地球氣候長期變異過程已建立多種“冰川-海洋-大氣”系統(tǒng)的相互作用模型，并從數(shù)值上模擬出接近觀測事實的結(jié)果。這種模擬結(jié)果大體同根據(jù)更新世地質(zhì)、古地理資料復(fù)原的氣候演變相符。

第二，海洋是地球表面有機(jī)界與無機(jī)界相互轉(zhuǎn)化的一個重要環(huán)節(jié)。地球上存在著一個很薄的“生物圈”，它集中在地球表面三種形態(tài)的水的交界面附近。地球上這個有生命的物質(zhì)圈層之所以能夠產(chǎn)生、進(jìn)化并延續(xù)下去，是依靠大規(guī)模的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化以及有機(jī)物質(zhì)和無機(jī)物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化。而這些物質(zhì)和能量的循環(huán)與轉(zhuǎn)化過程的方式和強(qiáng)度，在迄今已知的星球中也是獨(dú)一無二的。否則，我們賴以生存的地球?qū)⑷缤阎獩]有發(fā)現(xiàn)生命現(xiàn)象的星球一樣，只能是一個死寂的世界。

海洋中的動物約16～20萬種，植物約1萬多種。海洋中的生物，如同整個生物圈中的生物一樣，絕大多數(shù)直接地或間接地依賴于光合作用而生存。在地球上，植物的光合作用能將無機(jī)物直接轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，從而將太陽輻射能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。動物是不進(jìn)行光合作用的，基本上依賴于消耗植物（直接或間接）而生存繁衍。假若植物的光合作用過程一旦中止，則絕大多數(shù)的動物就有滅絕的可能。這樣，由海洋光合植物、食植性動物和食肉性動物逐級依賴和制約，組成了海洋食物鏈。在這鏈的每一個環(huán)節(jié)，都有物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化，包括真菌和細(xì)菌對動植物尸體的分解作用，把有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無機(jī)物。于是，由植物、動物、細(xì)菌、真菌以及與之有關(guān)的非生命環(huán)境組成一個將有機(jī)界與無機(jī)界聯(lián)系起來的系統(tǒng)，即通常所說的海洋生態(tài)系。這個系統(tǒng)的狀態(tài)，通?？捎脙深愔笜?biāo)來描述：一類是靜態(tài)指標(biāo)，如生物量等；另一類是動態(tài)指標(biāo),如生產(chǎn)力等。根據(jù)有的學(xué)者估算，海洋的總生物量約為3×1010噸，只有陸地總生物量的1/200左右，如按干重計算則僅相當(dāng)于陸地總生物量的1/350。但是,就生產(chǎn)率而論，海洋卻同陸地大體相當(dāng)（海洋為4.3×1011噸/年，陸地為4.5×1011噸/年）；更值得注意的是，海洋有機(jī)物質(zhì)的相對生產(chǎn)率(即生產(chǎn)力與生物量之比值)遠(yuǎn)高于陸地，兩者之比相差200多倍。這是因為海洋中有機(jī)物質(zhì)的生產(chǎn)者主要是單細(xì)胞生物，而陸地上有機(jī)物質(zhì)的生產(chǎn)者主要是多細(xì)胞生物。

第三，海洋作為一個物理系統(tǒng)，其中發(fā)生著各種不同類型和不同尺度的海水運(yùn)動和過程，對于海洋中的生物、化學(xué)和地質(zhì)過程有著顯著的影響。海水運(yùn)動按其成因,大致分為：①海水密度變化產(chǎn)生的“熱鹽”運(yùn)動，如海面蒸發(fā)、冷卻和結(jié)冰，以及海水混合等，使海水密度增大而下沉，并下沉至與其密度相同的等密度面或海底作水平運(yùn)動;②海面風(fēng)應(yīng)力驅(qū)動形成的風(fēng)生運(yùn)動,如風(fēng)海流和風(fēng)生環(huán)流等；③天體引力作用產(chǎn)生的潮汐運(yùn)動；④海水運(yùn)動速度切變產(chǎn)生的湍流運(yùn)動；⑤各種擾動產(chǎn)生的波動，如風(fēng)浪、慣性波和行星波等。而海洋中的各種物理過程，通常除了按其物理本質(zhì)分為力學(xué)、熱學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)和電磁學(xué)等過程以外，一般按其特征空間尺度（或特征波數(shù)，主要是水平特征空間尺度或波數(shù)）和特征時間尺度（或特征頻率），大致分為小尺度過程、中尺度過程和大尺度過程。其中，小尺度過程主要包括：小尺度各向同性湍流，海水層結(jié)的細(xì)微結(jié)構(gòu)、聲波、表面張力波、表面重力波和重力內(nèi)波；中尺度過程主要包括:慣性波、潮波、海洋鋒、中尺度渦或行星波；大尺度過程主要包括：海況的季節(jié)變化、大洋環(huán)流、海水層結(jié)的緯向不均勻性和熱-鹽環(huán)流等。

海洋是生物的生存環(huán)境，海水運(yùn)動等物理過程會導(dǎo)致生物環(huán)境的改變。因此，不同的流系、水團(tuán)具有不同的生物區(qū)系和不同的生物群落。海水運(yùn)動或波動是海洋中的溶解物質(zhì)、懸浮物和海底沉積物搬運(yùn)的重要動力因素，因此，海洋中化學(xué)元素的分布和海洋沉積，以及海岸地貌的塑造過程都是不能脫離海洋動力環(huán)境的。反過來，海水的運(yùn)動狀況也與特定的地理環(huán)境、化學(xué)環(huán)境有關(guān)。這就是海洋自然環(huán)境的統(tǒng)一性的具體表現(xiàn)。

第四，大洋地殼作為全球地殼的一個結(jié)構(gòu)單元，具有不同于大陸地殼的一系列特點。陸殼較輕、較厚，比較古老；洋殼較重、較薄（缺失花崗巖層），相對年輕。在地殼的均衡作用下，陸殼質(zhì)輕而浮起，洋殼質(zhì)重而深陷。地球之所以存在著如此深廣的海洋，是與洋殼的物質(zhì)組成有關(guān)的。

由于海水的覆蓋，海底地殼是難以直接觀察的。近半個世紀(jì)以來，深?？疾彀l(fā)現(xiàn)了海洋中有深度超過萬米的海溝，長達(dá)上千公里的斷裂帶以及眾多的海山;而給人印象最深的是存在著一條環(huán)繞全球、縱貫大洋盆地、延伸達(dá)80000公里的水下山脈體系。這條水下山脈縱貫大西洋和印度洋的洋盆中部，所以稱為大洋中脊。在大洋中脊頂部發(fā)育有一條被斷裂帶錯開的縱向的大裂谷，稱為中央裂谷。

和大陸地殼相比較，大洋地殼缺乏陸上那種擠壓性的褶皺山系。巨大的大洋中脊主要由來自熾熱的地球深處的玄武巖所組成。觀測和研究表明，大洋中脊的裂谷是地殼最薄弱之處。這里有頻繁的地震、火山活動和極高的熱流值，地球內(nèi)部熾熱的熔巖通過這個薄弱帶不斷涌上來,冷卻后凝結(jié)成新的洋底地殼，并向兩側(cè)擴(kuò)張。擴(kuò)張速度可達(dá)每年1～16厘米。這種擴(kuò)張過程迄今仍在繼續(xù)。這條全球性的大洋中脊和裂谷系以及海溝等構(gòu)造活動帶把全球巖石圈分成六大板塊（歐亞板塊、非洲板塊、印度板塊、南極洲板塊、美洲板塊和太平洋板塊）和許多小板塊。板塊是位于地球軟流層上的剛性塊體，板塊的邊界是構(gòu)造運(yùn)動最活躍的地方，而板塊之間的相對運(yùn)動則是全球構(gòu)造運(yùn)動的基本原因。

在板塊的分離、漂移和聚合作用下，海陸位置不時變動。在地質(zhì)歷史上，大陸曾反復(fù)裂離和聚合，大洋則屢經(jīng)張開和關(guān)閉。2億年前,地球上只有一個超級大陸和超級大洋，當(dāng)時還沒有大西洋和印度洋。近2億年來，大西洋和印度洋從無到有，從小到大，而太平洋卻在不斷地收縮。在一個表面積基本不變的地球上，一些大洋的張開必然伴隨著另一些大洋的縮小或關(guān)閉。海洋是個非常古老的地質(zhì)體，海水的年齡可以遠(yuǎn)溯至前寒武紀(jì)。但大洋地殼是一邊生長，一邊俯沖，處于不斷更新的過程?，F(xiàn)代洋殼的年齡不到2億年。古老的海水與年輕的洋底共存，應(yīng)當(dāng)說是海洋系統(tǒng)的一個重要特點。

20世紀(jì)70年代以來，海洋學(xué)者乘坐潛水器考察大洋中脊和裂谷，發(fā)現(xiàn)從裂谷底噴涌出來的熱泉。原來，冷海水沿裂隙滲入熾熱的新生洋殼內(nèi)部，變成熱海水，熱海水和洋殼玄武巖之間發(fā)生強(qiáng)烈的化學(xué)反應(yīng)。玄武巖中的鐵、錳、銅、鋅等被淋濾出來進(jìn)入熱海水，從而噴出富含金屬的熱泉。由河流帶入海洋中的鎂、硫酸根，在上述過程中也大部分被中脊軸部的洋殼所吸收。據(jù)估計，沿著80000公里長的大洋中脊只需800～1000萬年，與世界海洋等量的海水就可以經(jīng)過脊軸洋殼循環(huán)一遍。這對于海水化學(xué)成分的演化，不能不產(chǎn)生十分深遠(yuǎn)的影響。

總之，海洋中發(fā)生的各種自然過程，在不同程度上同大氣圈、巖石圈和生物圈都有耦合關(guān)系，并且同全球構(gòu)造運(yùn)動以及某些天文因素(如太陽黑子活動、日-地距離、月-地距離、太陽和月球的起潮力等)密切相關(guān)，這些自然過程本身也相互制約，彼此間通過各種形式的物質(zhì)和能量循環(huán)結(jié)合在一起，構(gòu)成一個具有全球規(guī)模的、多層次的海洋自然系統(tǒng)。正是這樣一個系統(tǒng)，決定著海洋中各種過程的存在條件，制約著它們的發(fā)展方向。海洋科學(xué)研究的目的，就在于通過觀察、實驗、比較、分析、綜合、歸納、演繹以及科學(xué)抽象方法，去揭示這個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，認(rèn)識海洋中各種自然現(xiàn)象和過程的發(fā)展規(guī)律，并利用這些規(guī)律為人類服務(wù)。

研究特點世界海洋中所發(fā)生的各種自然現(xiàn)象和過程具有自身的特點，海洋科學(xué)研究也相應(yīng)地表現(xiàn)出某些特征。

方法論信息論、控制論、系統(tǒng)論等方法在海洋科學(xué)研究中越來越顯示其作用。海洋科學(xué)的觀察主要是在自然條件下進(jìn)行的，不能不受到自然條件的限制。各種海洋現(xiàn)象和過程，有的“時過境遷”，有的“浩瀚無際”，有的因時間尺度太長，短時間的觀測資料不足以揭示其歷史演變規(guī)律。加之，其中各種作用相互交叉、隨機(jī)起伏，因此在自然條件下的觀察只能獲得關(guān)于海況的一些片斷的、局部的信息。即使獲得某一海區(qū)近百年的海況和海洋生物種群動態(tài)的觀測序列，那也只是整個海洋生態(tài)環(huán)境和生物種群動態(tài)總體中的一個小小的樣本。所以，在海洋科學(xué)研究中比較著重于從信息論、控制論和系統(tǒng)論的觀點，研究海洋現(xiàn)象和過程的行為與動態(tài)，并根據(jù)已有的信息，通過系統(tǒng)功能模擬模型進(jìn)行研究，對未來海況作出預(yù)測。

整體化趨勢海洋科學(xué)研究和科學(xué)理論呈現(xiàn)出日益增強(qiáng)的整體化趨勢。如前所述，海洋中的各種現(xiàn)象和過程既表現(xiàn)出多樣性，又存在統(tǒng)一性。隨著海洋科學(xué)的發(fā)展,揭示出的海洋現(xiàn)象越來越多，因此學(xué)科的劃分也就越來越細(xì)，研究領(lǐng)域也越來越廣。但是各個學(xué)科往往過多地強(qiáng)調(diào)本學(xué)科的獨(dú)立性、重要性，而忽視學(xué)科之間的內(nèi)在聯(lián)系。然而，近20年來對海洋現(xiàn)象和過程的深入研究發(fā)現(xiàn)，各分支學(xué)科之間是彼此依存、相互交叉、相互滲透的，而每一門分支學(xué)科只有在整個海洋科學(xué)體系的相互聯(lián)系中才能得到重大發(fā)展，從而出現(xiàn)了現(xiàn)代海洋科學(xué)研究以及海洋科學(xué)理論體系的整體化趨勢。這不僅打破了各分支學(xué)科的傳統(tǒng)界限，而且突破了把研究對象先分割成個別部分，然后再綜合起來的傳統(tǒng)研究方法。要求從整體出發(fā)，從部分與整體、整體與外部環(huán)境的聯(lián)系中，揭示整個系統(tǒng)的特征和發(fā)展規(guī)律。例如，研究海洋中沉積物的形態(tài)、性質(zhì)及其演化，就必須了解海流、生物和化學(xué)等因素對沉積物的搬運(yùn)及影響過程；研究海洋生態(tài)系的維持、發(fā)展或被破壞的過程，必須了解海洋中有關(guān)的物理過程、化學(xué)過程和地質(zhì)過程。

直接觀測在自然條件下對海洋中各種現(xiàn)象進(jìn)行直接觀測是其基本研究方法。世界海洋是一個龐大而又復(fù)雜的自然客體，其中發(fā)生著各種尺度不一、性質(zhì)不同的運(yùn)動。它們的空間尺度可以從幾厘米到幾千公里，時間尺度從數(shù)秒到幾個月,甚至幾年，深層環(huán)流的時間尺度可長達(dá)數(shù)千年。影響海洋氣候狀態(tài)的一些天文因素，如地球軌道參數(shù)隨時間變化的尺度可達(dá)1萬年至10萬年的量級,至于大洋海盆形態(tài)變化的時間尺度，則長達(dá)幾百萬年至幾千萬年。這些不同尺度的運(yùn)動現(xiàn)象之間存在著復(fù)雜的作用。由于質(zhì)量運(yùn)動連續(xù)性原理，海水的垂直運(yùn)動總是和水平運(yùn)動共存的，即使是同一種運(yùn)動，也可以由不同的力學(xué)原因而引起。海洋科學(xué)還具有明顯的區(qū)域性特征，即使是同一區(qū)域，海洋、水文、化學(xué)要素及生物分布也是互相各異、多層次性的。因此，很難在實驗室里對各類海洋現(xiàn)象和過程以及它們之間的相互作用進(jìn)行精細(xì)的實驗，也不能只靠數(shù)學(xué)分析和數(shù)學(xué)模擬來進(jìn)行研究。而是要充分利用科學(xué)調(diào)查船等設(shè)備在自然條件下進(jìn)行觀察研究。直接的觀察研究，既為實驗室研究和數(shù)學(xué)研究的模式提供確切的可靠資料，又可以驗證實驗室和數(shù)學(xué)方法研究結(jié)論的可靠性。因此，在自然條件下進(jìn)行長期的、周密的、系統(tǒng)的海洋考察是海洋科學(xué)研究的基本方法。

技術(shù)設(shè)備在海洋科學(xué)研究中，海洋觀測儀器和技術(shù)設(shè)備起著重要的作用，有時甚至是決定性的作用。海水深而廣，具有大密度和流動性，給人們的直接觀測帶來極大困難。從海面向下大約每增加10米，壓力就要增加一個大氣壓，在萬米深處，海水的壓力作用可以把潛水鋼球的直徑壓縮進(jìn)幾個厘米，人類很難在這樣大的深處活動；從技術(shù)角度來說，人在深海底行走比在月球上漫步還要困難。海水對電磁波的吸收也相當(dāng)顯著，在水深200米以下，可見光波被吸收殆盡。因此，靠簡單的手段去觀測海洋深層的生物活動、海底沉積和海底地殼的組成及變化是非常困難的。即使在海洋上層，海水處于不斷的流動和波動狀態(tài)，依靠一個點上的觀測資料，也很難說明面上的情況。增加調(diào)查船只的數(shù)量固然可以擴(kuò)大觀測范圍以取得大量必須的資料，但耗資巨大。因此，只有大力發(fā)展海洋觀測儀器和技術(shù)設(shè)備才能取得所需要的大量海洋資料，以推動海洋科學(xué)的發(fā)展。20世紀(jì)60年代以來,海洋科學(xué)的發(fā)展表明，幾乎所有主要的重大進(jìn)展都和新的觀察實驗儀器、裝備的建造，新的技術(shù)的發(fā)明和應(yīng)用，觀察實驗的精度以及數(shù)據(jù)處理能力的提高有緊密關(guān)系。例如，浮標(biāo)觀測技術(shù)、海洋臺站觀測技術(shù)、航天遙感技術(shù)和計算技術(shù)的應(yīng)用,促成了關(guān)于海洋環(huán)流結(jié)構(gòu)、海-氣相互作用、中尺度渦旋、鋒區(qū)、上升流、內(nèi)波和海洋表面現(xiàn)象等理論和數(shù)值模型的建立；高精度的溫鹽深探測設(shè)備和海洋聲學(xué)探測技術(shù)的發(fā)展，則為海洋熱鹽細(xì)微結(jié)構(gòu)的研究和海況監(jiān)測提供了基本條件；回聲測深、深海鉆探、放射性同位素和古地磁的年齡測定、海底地震和地?zé)釡y量等新技術(shù)的興起和發(fā)展，對海底擴(kuò)張說和板塊構(gòu)造說的建立作出了重要貢獻(xiàn)。

研究簡史人類認(rèn)識海洋的歷史，是在沿海地區(qū)和海上從事生產(chǎn)活動開始的。古代人類已具有關(guān)于海洋的一些地理知識。但直到19世紀(jì)70年代，英國皇家學(xué)會組織的“挑戰(zhàn)者”號完成首次環(huán)球海洋科學(xué)考察之后，海洋學(xué)才開始逐漸形成為一門獨(dú)立的學(xué)科。20世紀(jì)50～60年代以后，海洋學(xué)獲得大發(fā)展，形成為一門綜合性很強(qiáng)的海洋科學(xué)?，F(xiàn)在，有人認(rèn)為海洋學(xué)是海洋科學(xué)的同義詞，有人認(rèn)為海洋學(xué)僅指海洋科學(xué)的基礎(chǔ)性學(xué)科部分?？v觀海洋科學(xué)的歷史大致可以分為3個時期。

海洋知識積累時期

這是海洋學(xué)萌芽時期，時間從古代到18世紀(jì)末。

在科學(xué)不發(fā)達(dá)的古代，人們對海洋自然現(xiàn)象的認(rèn)識和探索，主要依靠很不充分的觀察和簡單的邏輯推理。雖然當(dāng)時只限于直觀地、籠統(tǒng)地把握海洋的一些性質(zhì)，但也提出了不少精彩的見解。例如，公元前7～前6世紀(jì)古希臘的泰勒斯認(rèn)為，水是萬物的本源，而大地則浮在浩瀚無際的海洋之中。公元前11～前6世紀(jì)中國的《詩經(jīng)》中，已有江河“朝宗于?！钡挠涊d。公元前4世紀(jì)，古希臘思想家中知識最淵博的亞里士多德在《動物志》中,已描述和記載170多種愛琴海的動物。公元1世紀(jì)，中國東漢王充曾科學(xué)地指出了潮汐運(yùn)動和月亮運(yùn)行的對應(yīng)關(guān)系。從15世紀(jì)到18世紀(jì)末,資本主義生產(chǎn)方式的興起，自然科學(xué)和航海事業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)了海洋知識的積累。這時的海洋知識以遠(yuǎn)航探險等活動所記述的全球海陸分布和海洋自然地理概況為主。1405～1433年中國明朝鄭和率領(lǐng)船隊7次橫渡印度洋；1492～1504年意大利航海家C.哥倫布4次橫渡大西洋,并到達(dá)美洲；1519～1522年葡萄牙航海家F.麥哲倫等完成了人類歷史上第一次環(huán)球航行；1768～1779年英國J.庫克在海洋探險中最早進(jìn)行科學(xué)考察，取得了第一批關(guān)于大洋表層水溫、海流和海深以及珊瑚礁等資料。這些活動和成果，不僅使人們弄清了地球的形狀和地球上海陸分布的大體形勢，而且直接推動了近代自然科學(xué)的發(fā)展，為海洋學(xué)各個主要分支學(xué)科的形成奠定了基礎(chǔ)。如1596年中國屠本畯寫出地區(qū)性海產(chǎn)動物志《閩中海錯疏》；1670年英國R.玻意耳研究海水含鹽量和海水密度的變化關(guān)系，開創(chuàng)了海洋化學(xué)研究;1674年荷蘭A.van列文虎克在荷蘭海域最先發(fā)現(xiàn)原生動物；1687年，英國I.牛頓用引力定律解釋潮汐，奠定了潮汐研究的科學(xué)基礎(chǔ)；1740年瑞士D.貝努利提出一種潮汐靜力學(xué)理論──平衡潮學(xué)說；1772年法國A.L.拉瓦錫首先測定海水成分；1775年法國P.-S.拉普拉斯首創(chuàng)大洋潮汐動力學(xué)理論，等等。

海洋學(xué)建立時期

從19世紀(jì)初到20世紀(jì)中，機(jī)器大工業(yè)的產(chǎn)生和發(fā)展，有力地促進(jìn)了海洋學(xué)的建立和發(fā)展。英國科學(xué)家、生物進(jìn)化論的創(chuàng)始人C.R.達(dá)爾文在1831～1836年隨“貝格爾”號環(huán)球航行，對海洋生物、珊瑚礁進(jìn)行了大量研究，于1842年出版《珊瑚礁的構(gòu)造和分布》，提出了珊瑚礁成因的沉降說；于1859年出版《物種起源》，建立了生物進(jìn)化理論。英國生物學(xué)家E.福布斯在19世紀(jì)40、50年代提出了海洋生物分布分帶的概念，出版了第一幅海產(chǎn)生物分布圖和海洋生態(tài)學(xué)的經(jīng)典著作《歐洲海的自然史》。美國學(xué)者M(jìn).F.莫里為海洋學(xué)的建立作出了更為顯著的貢獻(xiàn)，在1855年出版的《海洋自然地理學(xué)》被譽(yù)為近代海洋學(xué)的第一本經(jīng)典著作。1872～1876年，英國“挑戰(zhàn)者”號考察被認(rèn)為是現(xiàn)代海洋學(xué)研究的真正開始?！疤魬?zhàn)者”號在12萬多公里航程中，作了多學(xué)科綜合性的海洋觀測，在海洋氣象、海流、水溫、海水化學(xué)成分、海洋生物和海底沉積物等方面取得大量成果，使海洋學(xué)從傳統(tǒng)的自然地理學(xué)領(lǐng)域中分化出來，逐漸形成為獨(dú)立的學(xué)科。這次考察的另一個成果是激起了世界性海洋研究的熱潮，很多國家相繼開展大規(guī)模的海洋考察，建立臨海實驗室和海洋研究機(jī)構(gòu)。1925～1927年德國“流星”號在南大西洋的科學(xué)考察，第一次采用電子回聲測深法,測得7萬多個海洋深度數(shù)據(jù)等資料，揭示了大洋底部并不是平坦的,它像陸地地貌一樣變化多端。同時，各基礎(chǔ)分支學(xué)科（海洋物理學(xué)、海洋化學(xué)、海洋地質(zhì)學(xué)和海洋生物學(xué)）的研究在大量科學(xué)考察資料的基礎(chǔ)上，也取得顯著進(jìn)展,發(fā)現(xiàn)和證實了一些海洋自然規(guī)律。例如，海洋自然地理要素分布的地帶性規(guī)律、海水化學(xué)組成恒定性規(guī)律、大洋風(fēng)生漂流和熱鹽環(huán)流的形成規(guī)律、海陸分布和海底地貌結(jié)構(gòu)的規(guī)律以及海洋動、植物區(qū)系分布規(guī)律等。這一時期的研究成果，由著名的海洋學(xué)家H.U.斯韋爾德魯普和M.W.約翰孫、R.H.弗萊明合作寫成的《海洋》（1942)作了全面而深刻的概括。它是海洋學(xué)建立的標(biāo)志。

現(xiàn)代海洋科學(xué)時期

1957年，海洋研究科學(xué)委員會(SCOR)和1960年政府間海洋學(xué)委員會（IOC）的成立，促進(jìn)了海洋科學(xué)的迅速發(fā)展。美國的深潛器“的里雅斯特Ⅱ”號1960年曾深潛到10919米的海洋深處,美國核潛艇“鸚鵡螺”號1958年從冰下穿越北極，表明海洋的任何部分都能為人類所征服。但是，1963年美國潛艇“脫粒機(jī)”號和1968年“蝎”號失事，全體乘員喪生，又從反面證明海洋環(huán)境仍然是難以掌握的。事實上，從技術(shù)的角度來說，人類要在深海海底上行走比在月球上漫步還要困難?，F(xiàn)代海洋科學(xué)已經(jīng)發(fā)展成為一個相當(dāng)龐大的體系。一方面是學(xué)科分化越來越細(xì)；另一方面是學(xué)科的綜合化趨勢又越來越明顯，海洋科學(xué)各分支學(xué)科之間,海洋科學(xué)同其他科學(xué)門類之間相互滲透、相互影響，往往萌發(fā)一些新的邊緣學(xué)科。與此同時，海洋研究的國際合作也大大加強(qiáng)。這一時期的代表性著作為M.N.海爾主編的《海洋》（已出7卷，1962～1981）和A.C.莫寧主編的《海洋學(xué)》。這個時期海洋科學(xué)的發(fā)展有如下幾個基本特征：

第一，對于具體的海洋自然現(xiàn)象或特定海區(qū)的研究，普遍地從傳統(tǒng)的靜態(tài)定性描述和簡單的因果分析向著動態(tài)定量分析發(fā)展，重視基礎(chǔ)理論、現(xiàn)場實驗和功能模擬研究,以“模擬化”的定量分析取代傳統(tǒng)的定性描述，以簡化和近似的模擬模型和數(shù)學(xué)模型去反映具體而復(fù)雜的自然實體，以實驗?zāi)M或數(shù)值模擬和預(yù)測代替對現(xiàn)狀的估計。海洋科學(xué)的各個分支學(xué)科，都力圖將其研究對象的形態(tài)與本質(zhì)、結(jié)構(gòu)與功能、激勵與響應(yīng)、穩(wěn)定與起伏等有機(jī)地結(jié)合起來，作為具有動態(tài)變化的統(tǒng)一體系來考察,從而揭示新現(xiàn)象，發(fā)展新概念、新方法和新理論。例如，關(guān)于全球規(guī)模的大洋中脊和超深海溝系統(tǒng)、海底擴(kuò)張和板塊構(gòu)造、大洋深層環(huán)流和赤道潛流系統(tǒng)、中尺度渦和海水層化結(jié)構(gòu)的細(xì)微結(jié)構(gòu)、熱帶大西洋和全球大氣年際變化、全球大洋環(huán)流結(jié)構(gòu)以及海洋生態(tài)系統(tǒng)和超深海的生物生理等問題的研究，都反映了這種趨勢。

第二，海洋科學(xué)各分支學(xué)科之間、海洋科學(xué)和相鄰基礎(chǔ)科學(xué)之間的相互結(jié)合、相互滲透，并逐步形成了一系列跨學(xué)科的有高度綜合性的研究課題。例如,海洋-大氣相互作用和長期氣候預(yù)報、海洋生態(tài)系統(tǒng)、海洋中的物質(zhì)循環(huán)和轉(zhuǎn)化、洋底構(gòu)造以及有關(guān)海洋與地球的起源、海洋生命起源這樣一些根本問題。研究這些問題，使許多學(xué)科的研究工作越出了自己的經(jīng)典領(lǐng)域。人們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)，構(gòu)成本學(xué)科疑點的課題，往往要借助于其他學(xué)科的理論和方法來解決。這就促使海洋科學(xué)近20年來產(chǎn)生許多邊緣學(xué)科和新的分支學(xué)科，而且呈現(xiàn)方興未艾之勢。

第三，深海鉆探和海洋地球物理探測技術(shù)的發(fā)展，使海洋科學(xué)（特別是海洋地質(zhì)學(xué)）以及地球科學(xué)的研究方法和理論出現(xiàn)新的突破。例如，被譽(yù)為20世紀(jì)地球科學(xué)最重大成就之一的板塊構(gòu)造理論，主要就是通過對海洋地質(zhì)和地球物理探測成果的研究建立起來的。板塊構(gòu)造理論把大陸漂移、海底擴(kuò)張、地震、火山活動、山脈演變、礦床生成等重要課題一起納入統(tǒng)一的理論體系，并比較合理地解釋了大陸和海洋盆地的現(xiàn)代格局，為進(jìn)一步揭示地球的形成、結(jié)構(gòu)以及演化規(guī)律提供了重要的理論根據(jù)。第四，海洋調(diào)查方法現(xiàn)代化和海洋科學(xué)國際合作取得巨大進(jìn)展。60年代以來海洋科學(xué)中所有的重大進(jìn)展都同新的觀測儀器、研究手段和方法的研制成功，以及廣泛而密切的國際合作有關(guān)。例如，卓有成效的海洋觀測，數(shù)據(jù)傳輸、處理系統(tǒng)的應(yīng)用，航天遙感、遙測技術(shù)和水聲技術(shù)的應(yīng)用，國際地球物理年、國際印度洋考察、黑潮及鄰近水域的合作研究、國際海洋考察十年、全球大氣研究計劃大西洋熱帶實驗、深海鉆探計劃，以及世界（海洋科學(xué)）資料中心的建立等國際性海洋科學(xué)合作研究。由于海洋研究的時-空譜段寬廣，狀態(tài)變量眾多，門類復(fù)雜和綜合性強(qiáng)等特點，因此新技術(shù)手段的引進(jìn)和廣泛的國際合作研究，不僅在很大程度上克服了人力、船只和財政方面的限制，能以最經(jīng)濟(jì)、有效的方式迅速獲得大量的海洋自然信息，而且能更準(zhǔn)確及時地分析和檢驗有關(guān)研究成果，從而為現(xiàn)代海洋科學(xué)的發(fā)展開辟了廣闊的前景。

學(xué)科體系現(xiàn)代海洋科學(xué)的研究體系，大體可以分為基礎(chǔ)性學(xué)科研究和應(yīng)用性技術(shù)研究兩部分。基礎(chǔ)性學(xué)科是直接以海洋的自然現(xiàn)象和過程為研究對象，探索其發(fā)展規(guī)律；應(yīng)用性技術(shù)學(xué)科則是研究如何運(yùn)用這些自然規(guī)律為人類服務(wù)。

海洋中發(fā)生的自然過程,按照內(nèi)秉屬性，大體上可分為物理過程、化學(xué)過程、地質(zhì)過程和生物過程四類，每一類又是由許多個別過程所組成的系統(tǒng)。對這四類過程的研究，相應(yīng)地形成了海洋科學(xué)中相對獨(dú)立的四個基礎(chǔ)分支學(xué)科：海洋物理學(xué)、海洋化學(xué)、海洋地質(zhì)學(xué)和海洋生物學(xué)。

海洋物理學(xué)是以物理學(xué)的理論、技術(shù)和方法研究發(fā)生于海洋中的各種物理現(xiàn)象及其變化規(guī)律的學(xué)科。主要包括物理海洋學(xué)、海洋氣象學(xué)、海洋聲學(xué)、海洋光學(xué)、海洋電磁學(xué)、河口海岸帶動力學(xué)等。主要研究海水的各類運(yùn)動（如海流、潮汐、波浪、內(nèi)波、行星波、湍流和海水層的微結(jié)構(gòu)等），海洋同大氣圈和巖石圈的相互作用規(guī)律，海洋中聲、光、電的現(xiàn)象和過程，以及研究有關(guān)海洋觀測的各種物理學(xué)方法。

海洋化學(xué)是研究海洋各部分的化學(xué)組成、物質(zhì)分布、化學(xué)性質(zhì)和化學(xué)過程的學(xué)科。研究的內(nèi)容主要是海洋水層和海底沉積以及海洋—大氣邊界層中的化學(xué)組成、物質(zhì)的分布和轉(zhuǎn)化，以及海洋水體、海洋生物體和海底沉積層中的化學(xué)資源開發(fā)利用中的化學(xué)問題等。海洋化學(xué)包括化學(xué)海洋學(xué)和海洋資源化學(xué)等分支，其中海洋腐蝕是大家所不熟知的一個海洋化學(xué)的分支。

海洋化學(xué)是國家重點學(xué)科，海洋化學(xué)專業(yè)方向以四大基礎(chǔ)化學(xué)、化學(xué)海洋學(xué)、海水分析化學(xué)、海洋物理化學(xué)、海洋環(huán)境化學(xué)、海洋腐蝕與防護(hù)等課程為主干教學(xué)內(nèi)容，是國家理科基礎(chǔ)科學(xué)研究和教學(xué)人才培養(yǎng)基地，是化學(xué)（含海洋化學(xué)）國家級特色專業(yè)的組成部分。3

海洋地質(zhì)學(xué)是研究地球被海水淹沒部分的特征和變化規(guī)律的學(xué)科。主要研究內(nèi)容為：海岸和海底地形，海洋沉積的組成和形成過程，大洋地層學(xué)、洋底巖石的巖性、礦物和地球化學(xué),海底地殼構(gòu)造和大洋地質(zhì)歷史，海底的熱流、重力異常、磁異常和地震波傳播速度等地球物理特性。海洋地質(zhì)學(xué)當(dāng)前研究的重大課題是海底礦產(chǎn)資源的分布和成礦規(guī)律，大陸邊緣（包括島弧──海溝系）和大洋中脊為主的板塊構(gòu)造，以及古海洋學(xué)等。側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生掌握海洋地質(zhì)的基礎(chǔ)理論知識、探測技術(shù)和研究方法，了解當(dāng)代海洋地質(zhì)科學(xué)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展方向。4

海洋生物學(xué)是研究海洋中一切生命現(xiàn)象和過程及其規(guī)律的學(xué)科，主要研究海洋中生命的起源和演化，海洋生物的分類和分布、形態(tài)和生活史、生長和發(fā)育、生理和生化、遺傳，特別是生態(tài)的研究，以闡明海洋生物的習(xí)性和特點與海洋環(huán)境之間的關(guān)系，揭示海洋中發(fā)生的各種生物學(xué)現(xiàn)象及其規(guī)律，為開發(fā)、利用和發(fā)展海洋生物資源服務(wù)。海洋生物學(xué)包括生物海洋學(xué)、海洋生態(tài)學(xué)等分支學(xué)科。如同自然科學(xué)中的其他學(xué)科一樣，海洋科學(xué)的各個基礎(chǔ)分支學(xué)科不僅互相聯(lián)系，互相依存，而且互相滲透，不斷萌生出許多新的分支學(xué)科，如海洋地球化學(xué)、海洋生物化學(xué)、海洋生物地理學(xué)、古海洋學(xué)等。另一方面，海洋科學(xué)的研究,特別是在早期，具有明顯的自然地理學(xué)方向，著重于從自然地理的地帶性和區(qū)域性的角度研究海洋現(xiàn)象的區(qū)域組合和相互聯(lián)系，以揭示區(qū)域特點、區(qū)域環(huán)境質(zhì)量、區(qū)域差異和關(guān)系，形成了區(qū)域海洋學(xué)。

海洋科學(xué)的基礎(chǔ)性分支學(xué)科的研究成果，是整個海洋科學(xué)的理論基礎(chǔ)，對海洋資源的開發(fā)利用和海洋環(huán)境工程等生產(chǎn)實踐起著指導(dǎo)作用。由于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展很快，海洋資源開發(fā)技術(shù)與日俱新，因此需要專門研究如何把基礎(chǔ)理論研究成果應(yīng)用到實踐中去，解決生產(chǎn)技術(shù)問題。這樣，在海洋科學(xué)研究中就逐漸分化出一系列技術(shù)性很強(qiáng)的應(yīng)用學(xué)科和專業(yè)技術(shù)研究領(lǐng)域。如海洋工程，它始于為海岸帶開發(fā)服務(wù)的海岸工程，即海岸防護(hù)、海涂圍墾、海港建筑、河口治理等；到了20世紀(jì)后半期，世界人口和經(jīng)濟(jì)迅速增長，人類對蛋白質(zhì)和能源的需求量也急劇增加，因此海洋工程除了包括人們熟知的海洋石油、天然氣開采外，還包括深海采礦、經(jīng)濟(jì)生物的增養(yǎng)殖、海水淡化和綜合利用、海洋能的開發(fā)利用、海洋水下工程、海洋空間開發(fā)等。海洋科學(xué)研究成果的應(yīng)用，由于服務(wù)對象不同，還相應(yīng)地形成一些相對獨(dú)立的應(yīng)用性學(xué)科，如海洋水文氣象預(yù)報、航海海洋學(xué)、漁場海洋學(xué)、軍事海洋學(xué)等。隨著海洋開發(fā),尤其是海底石油開采事業(yè)的發(fā)展，向海洋排泄廢棄物的增加等原因，海洋污染日趨嚴(yán)重，海洋環(huán)境保護(hù)的研究越來越受到人們的重視。從20世紀(jì)60年代以來，逐步形成一個新的分支學(xué)科──海洋環(huán)境科學(xué)。

以上是現(xiàn)代海洋學(xué)研究的學(xué)科分類及其體系結(jié)構(gòu)的梗概。但是，如同其他自然科學(xué)研究一樣，任何學(xué)科分類和體系都不是最終的封閉系統(tǒng)，隨著對海洋研究的深化和擴(kuò)展，海洋科學(xué)的學(xué)科分類和體系將不斷地有所更新。

專業(yè)相關(guān)海洋科學(xué)專業(yè)是國家重點學(xué)科、國家首批15個“理科基礎(chǔ)科學(xué)研究和教學(xué)人才培養(yǎng)基地”之一，在2004年重點學(xué)科評估中獲第一名。本專業(yè)培養(yǎng)具有良好科學(xué)素養(yǎng)，系統(tǒng)而扎實的數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)基礎(chǔ)，掌握海洋科學(xué)基本理論、現(xiàn)代海洋調(diào)查和資料分析技術(shù)以及計算機(jī)應(yīng)用與信息處理技術(shù)，了解海洋科學(xué)及海-氣相互作用的研究前沿，具有從事海洋科學(xué)研究和海洋調(diào)查基本能力的高級專門人才。

主要課程有：海洋學(xué)、海洋調(diào)查與觀測技術(shù)、海洋環(huán)境要素計算、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、數(shù)學(xué)物理方法、流體力學(xué)、物理海洋學(xué)、生物海洋學(xué)、海洋地質(zhì)學(xué)等。

畢業(yè)生數(shù)理化基礎(chǔ)扎實、海洋科學(xué)知識系統(tǒng)、計算機(jī)應(yīng)用能力強(qiáng)、外語熟練，經(jīng)受過海洋科學(xué)研究的訓(xùn)練，具有較強(qiáng)的自學(xué)能力和獨(dú)立工作的業(yè)務(wù)能力，主要到高等院校、科研機(jī)構(gòu)、國家海洋局及其所屬業(yè)務(wù)單位、地方海洋局、交通部、海軍有關(guān)部門等從事科研、教學(xué)和管理工作。

每年選拔部分優(yōu)秀學(xué)生進(jìn)入“理科基礎(chǔ)科學(xué)研究和教學(xué)人才培養(yǎng)基地”基地班學(xué)習(xí)，基地班的同學(xué)在享受學(xué)校、學(xué)院各種獎學(xué)金之外，還可享受“基地專業(yè)獎學(xué)金”。本專業(yè)近年升研率平均達(dá)到62%以上。

海洋管理專業(yè)是為滿足國家海洋管理需要，依托“海洋學(xué)人才培養(yǎng)基地”，與國家海洋局合作設(shè)置的特色新專業(yè)，屬于海洋科學(xué)與管理科學(xué)交叉的學(xué)科。本專業(yè)培養(yǎng)具有良好的科學(xué)素養(yǎng)和海洋科學(xué)基本知識，系統(tǒng)掌握海洋管理、海洋法等理論知識，能從事海洋管理及相關(guān)教學(xué)和研究工作的高級專門人才。

主要課程有：海洋學(xué)、海洋調(diào)查、管理學(xué)原理、海洋管理概論、生物海洋學(xué)、化學(xué)海洋學(xué)、海洋地質(zhì)學(xué)、普通氣象學(xué)、海洋法、海洋帶管理、海域使用管理、海洋監(jiān)察管理、海洋環(huán)境保護(hù)等。

畢業(yè)生主要去向：國家海洋局及其所屬單位、地方海洋局、高等學(xué)校、海軍相關(guān)部門等。

大氣科學(xué)專業(yè)培養(yǎng)掌握大氣科學(xué)基本理論、基本知識和基本技能，能夠在氣象學(xué)、氣候?qū)W、大氣物理、大氣環(huán)境、大氣探測和應(yīng)用氣象學(xué)，特別是與海洋相關(guān)的上述領(lǐng)域從事業(yè)務(wù)服務(wù)、科研和教學(xué)等工作的專門人才。

本專業(yè)的學(xué)生要系統(tǒng)掌握大氣科學(xué)所必需的高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、流體力學(xué)等方面的基本理論和基本知識，掌握數(shù)據(jù)分析和計算機(jī)應(yīng)用的基本技能。主要專業(yè)課程有：天氣學(xué)、大氣物理學(xué)、動力氣象學(xué)、大氣探測、統(tǒng)計天氣預(yù)報、數(shù)值天氣預(yù)報、海洋學(xué)、海洋調(diào)查實習(xí)等。

畢業(yè)生主要去向：可到氣象局、環(huán)保局、民航局、高等院校、科研機(jī)構(gòu)以及軍隊從事業(yè)務(wù)服務(wù)、科研、教學(xué)、技術(shù)管理等方面的工作；也可考取或免試推薦為大氣科學(xué)或相關(guān)學(xué)科的研究生。

應(yīng)用海洋學(xué)培養(yǎng)具有堅定正確的政治方向、忠誠為國防建設(shè)服務(wù)的精神，系統(tǒng)地掌握軍事海洋學(xué)基礎(chǔ)和專業(yè)理論知識，了解海軍軍事理論和海軍武器裝備，具備初步的專業(yè)工作能力，能在海軍以及地方相關(guān)部門從事軍事海洋學(xué)應(yīng)用、教學(xué)和科研的專門人才。

主要課程有： 流體力學(xué)、物理海洋學(xué)、海洋學(xué)、普通氣象學(xué)、海洋調(diào)查、海洋要素計算與預(yù)報、天氣學(xué)與天氣預(yù)報、海洋衛(wèi)星遙感、海洋聲學(xué)與聲納技術(shù)、軍事海洋學(xué)、海軍戰(zhàn)役學(xué)、海軍戰(zhàn)術(shù)學(xué)、海軍武器裝備等。

畢業(yè)生主要去向：海軍相關(guān)部門、國家海洋局及其所屬單位、地方海洋局、高等學(xué)校等。

應(yīng)用氣象學(xué)培養(yǎng)掌握大氣科學(xué)基本理論、基本知識和基本技能，能夠在應(yīng)用氣象學(xué)、大氣環(huán)境、大氣探測、氣象學(xué)和氣候?qū)W，特別是與海洋相關(guān)的上述領(lǐng)域從事業(yè)務(wù)服務(wù)、科研和教學(xué)等工作的專門人才。

本專業(yè)的學(xué)生要系統(tǒng)掌握大氣科學(xué)所必需的高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、流體力學(xué)等方面的基本理論和基本知識，掌握數(shù)據(jù)分析和計算機(jī)應(yīng)用的基本技能。主要專業(yè)課程有：天氣學(xué)、大氣探測、大氣物理學(xué)、動力氣象學(xué)、大氣邊界層和大氣環(huán)境、應(yīng)用氣象學(xué)、空氣污染氣象學(xué)、海洋氣象學(xué)、海洋調(diào)查實習(xí)等。

畢業(yè)生主要去向：可到氣象局、環(huán)保局、民航局、高等院校、科研機(jī)構(gòu)以及軍隊從事業(yè)務(wù)服務(wù)、科研、教學(xué)、技術(shù)管理等方面的工作；也可考取或免試推薦為應(yīng)用氣象學(xué)或相關(guān)學(xué)科的研究生

專業(yè)素養(yǎng)專業(yè)課程

高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理及實驗、大學(xué)化學(xué)及實驗、海洋科學(xué)導(dǎo)論、生物海洋學(xué)、海洋地質(zhì)學(xué)、海洋調(diào)查與觀測技術(shù)(含出海實習(xí))等。

主要實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)：根據(jù)課程要求最好從二年級便安排教學(xué)實習(xí)，也可到高年級安排，包括海洋學(xué)實習(xí)、畢業(yè)論文等，一般安排10-20周。

修業(yè)年限：四年

授予學(xué)位：理學(xué)學(xué)士

專業(yè)教育

中國海洋科學(xué)教育始于20世紀(jì)20年代，幾十年來為國家培養(yǎng)了許多在國內(nèi)外有較大影響的科學(xué)家和海洋科學(xué)研究人才，并在國內(nèi)外產(chǎn)生了一定的影響。20年代初期，一些學(xué)者在廈門大學(xué)舉辦暑期海洋生物講習(xí)班，開展海洋生物學(xué)研究。1946年中國第一個海洋學(xué)系在廈門大學(xué)成立，同年成立了中國海洋研究所。1952年全國高校院系調(diào)整，廈門大學(xué)海洋系部分專業(yè)并入山東大學(xué)水產(chǎn)系，部分專業(yè)并入原大連海運(yùn)學(xué)院和上海海運(yùn)學(xué)院。這一階段是學(xué)科創(chuàng)建和探索階段，科學(xué)的涵蓋面很窄，實際上只有航海和海洋生物學(xué)兩個專業(yè)，主要培養(yǎng)航海和水產(chǎn)方面的應(yīng)用型人才以及少量的海洋生物學(xué)方面人才。1958年，在原山東大學(xué)水產(chǎn)系的基礎(chǔ)上組建了山東海洋學(xué)院（現(xiàn)中國海洋大學(xué)前身）。國家對海洋科學(xué)教育給予了很大的重視，中國從20世紀(jì)50年代中期開始有了海洋生物學(xué)、海洋化學(xué)、海洋物理學(xué)和海洋地質(zhì)學(xué)的專業(yè)教育。50年代中國開始少量招收海洋科學(xué)類研究生，70年代末期開始全面招收研究生，80年代開始招收博士研究生。經(jīng)過這一時期的發(fā)展，海洋學(xué)系已形成了較完善的教學(xué)體系，學(xué)科涵蓋了海洋科學(xué)的所有二級學(xué)科―—物理海洋學(xué)、海洋物理學(xué)、海洋生物學(xué)、海洋化學(xué)、海洋地質(zhì)學(xué)和海洋氣象學(xué)。這一時期本科教育的目標(biāo)是培養(yǎng)基礎(chǔ)性研究人才。90年代中期以后，由于海洋事業(yè)的發(fā)展，海洋科學(xué)專業(yè)教育在中國形成了一個高潮。

專業(yè)能力

1．掌握數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等方面的基本理論和基本知識

2．掌握海洋科學(xué)的基本理論和基本知識，具有從事海洋調(diào)查研究的基本能力

3．了解相近專業(yè)的一般原理和知識

4．熟悉國家海洋科學(xué)技術(shù)政策、知識產(chǎn)權(quán)、安全條例等有關(guān)政策和法規(guī)

5．了解海洋科學(xué)的發(fā)展動向，能跟蹤國際海洋科學(xué)研究的方向

6．掌握資料查詢、文獻(xiàn)檢索及運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)獲取相關(guān)信息的基本方法；具有一定的實驗設(shè)計，創(chuàng)造實驗條件，歸納、整理、分析實驗結(jié)果，撰寫論文，參與學(xué)術(shù)交流的能力。主干學(xué)科：海洋學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、地質(zhì)學(xué)。

開設(shè)院校

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中國海洋大學(xué)中國海洋大學(xué)（Ocean University of China,OUC)，簡稱中國海大，是一所以海洋和水產(chǎn)學(xué)科為特色，包括理學(xué)、工學(xué)、農(nóng)學(xué)、醫(yī)（藥）學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)、文學(xué)、法學(xué)、教育學(xué)、歷史學(xué)、藝術(shù)學(xué)等學(xué)科門類齊全的教育部直屬重點綜合性大學(xué)，是國家“985工程”和“211工程”重點建設(shè)高校之一，入選國家“2011計劃”、“111計劃”、”千人計劃”等，并且作為青島海洋科學(xué)與技術(shù)國家實驗室的牽頭高校。校訓(xùn)為海納百川，取則行遠(yuǎn)。海大依山建校，魚山校區(qū)原為德國軍營，建筑樣式清新優(yōu)雅，整個校區(qū)位于青島核心景觀區(qū)內(nèi)，距海邊僅數(shù)百米，周圍建有名人故居、美術(shù)館等建筑，是學(xué)習(xí)的良好場所。5

廈門大學(xué)廈門大學(xué)（Amoy University），簡稱廈大，是中華人民共和國教育部直屬的全國重點大學(xué)6，是國家“211工程”、“985工程”重點建設(shè)高校，是國家“2011計劃”牽頭高校。入選“111計劃”、“千人計劃”、“珠峰計劃”、“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”、“卓越法律人才教育培養(yǎng)計劃”、“卓越醫(yī)生教育培養(yǎng)計劃”，是副部級中管高校。學(xué)校由著名愛國華僑領(lǐng)袖陳嘉庚先生于1921年創(chuàng)辦，是中國近代教育史上第一所華僑創(chuàng)辦的大學(xué)，是國內(nèi)最早招收研究生的大學(xué)之一，被譽(yù)為“南方之強(qiáng)”。

科研單位青島海洋科學(xué)與技術(shù)國家實驗室（以下簡稱“海洋國家實驗室”）是國家最高等級的實驗室，是由科技部2006年啟動籌建的10個國家實驗室之一，由科技部、山東省、青島市共建，財政部、教育部、農(nóng)業(yè)部、國土資源部、中國科學(xué)院、國家海洋局提供支持，主要依托中國海洋大學(xué)、中國科學(xué)院海洋研究所、國家海洋局第一海洋研究所、農(nóng)業(yè)部黃海水產(chǎn)研究所、國土資源部青島海洋地質(zhì)研究所五家科研機(jī)構(gòu)，是國家海洋科技創(chuàng)新體系的重要組成部分。國家實驗室是國家所擁有的并賴以解決國家急需的、具有戰(zhàn)略意義的重大科學(xué)問題的實驗室，代表一個國家在某一領(lǐng)域科學(xué)研究的最高水平。

海洋國家實驗室于2013年12月獲得科技部正式批復(fù)，由國家部委、山東省、青島市共同建設(shè)，定位于圍繞國家海洋發(fā)展戰(zhàn)略，開展基礎(chǔ)研究和前沿技術(shù)研究，依托青島、服務(wù)全國、面向世界建設(shè)國際一流的綜合性海洋科技研究中心和開放式協(xié)同創(chuàng)新平臺，匯聚創(chuàng)新資源和創(chuàng)新團(tuán)隊開展原創(chuàng)性研究，提升我國海洋科學(xué)與技術(shù)自主創(chuàng)新能力，引領(lǐng)我國海洋科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展。7

發(fā)展前景對海洋自然現(xiàn)象或某海區(qū)的研究，已普遍地從傳統(tǒng)的靜態(tài)定性描述和簡單的因果分析向著動態(tài)定量分析發(fā)展，重視基礎(chǔ)理論、現(xiàn)場實驗和功能模擬研究，并以簡化和近似的模擬模型和數(shù)學(xué)模型去反映具體而復(fù)雜的自然實體，以實驗?zāi)M和數(shù)值模擬及預(yù)測代替對現(xiàn)狀的估計。

海洋科學(xué)各分支學(xué)科之間、海洋科學(xué)同鄰近學(xué)科之間的結(jié)合、滲透，將出現(xiàn)越來越多的跨學(xué)科的高度綜合性的研究課題。一些根本性的課題，如海洋-大氣相互作用和長期氣候預(yù)報、海洋生態(tài)系統(tǒng)、海洋中的物質(zhì)循環(huán)和轉(zhuǎn)化、大洋底的構(gòu)造以及有關(guān)海洋與地球的起源、海洋生命的起源等，都有待于進(jìn)一步去研究探索。

就業(yè)大致方向：

1. 學(xué)術(shù)或科研機(jī)構(gòu)擔(dān)任研究助理

2. 博物館、動物園、正規(guī)海洋館擔(dān)任行政、技術(shù)、研究助理人員

3. 石油公司、環(huán)境規(guī)劃公司、建筑公司就職

4. 環(huán)保、生態(tài)保育等基金會、社團(tuán)就職

5. 水質(zhì)處理、污水處理產(chǎn)業(yè)就職（海洋微生物專業(yè)而言）

6. 海水淡化、發(fā)電等產(chǎn)業(yè)就職（海洋物理、海洋化學(xué)專業(yè)而言）

7. 醫(yī)院、藥廠、醫(yī)學(xué)院研究助理（海洋生物生理專業(yè)而言）

8. 水產(chǎn)養(yǎng)殖、海洋捕撈等產(chǎn)業(yè)就職（海洋生物商業(yè)養(yǎng)殖、魚類及生物資源專業(yè)而言）

9. 漁會、漁船公司就職（海洋資源專業(yè)而言）

10. 考上述專業(yè)公務(wù)員