人类对海洋充满着情感,纷纷把赞美的词汇献给了它,如美丽、辽阔、富饶,此外还有神秘。大概是由于孕育了地球最原始生命的缘故,尽管蓝色的海洋总是喜怒无常,总是高深莫测,总是让我们心生敬畏甚至恐惧,但人类对海洋的热爱和迷恋却是与生俱来、无以复加的。人类通过智慧建造了各式各样的蓝色海洋通道,使得海洋显得不但美丽,而且更加繁荣。
§§§第一节深邃的海洋
认识辽阔的海洋
海洋与陆地、大气共同组成了地球的基本环境。地球演化学说表明,地球上的水主要是从大气中分化出来的。早期的大气含有大量的水汽,由于温度逐渐降低以及大气中含有大量的尘埃,一部分水汽便凝结成液态水降落至地面,会聚在洼地中形成原始的水圈。以后由于水量的增加和地壳形态的变化,原始水圈的绝大部分演化成海洋。有关资料表明,地球表面积为5.1亿平方千米,其中,海洋面积为3.61亿平方千米,约占地球表面积的70.8%,其平均深度为3795米;陆地面积有1.49亿平方千米,约占地球表面积的29.2%。
海洋在人类赖以生存的地球上,以其巨大的分布面积,足以给人类的生活造成巨大而深远的影响。海洋创造了一个充满生机的生物世界,也创造了地球上的生命。没有海洋,地球也会像月球和其他人类已探知的星球一样,成为死寂的、没有生命存在的星球。海洋调节着全球的气候,创造了人类能够生存的自然环境。科学家们为了探索海洋,进行过现代海汽交换的实验研究。结果表明,海洋以其占地球98%的水体(没有海洋,陆地上的2%的水体也不会存在)和巨大的热容量,通过海洋与大气的相互作用,不仅控制着气候的状态,而且影响着气候的变异;产生于海洋的热带低气压、热带风暴以及台风等,对调节地球的气候起着重大作用;海洋吸收4/5的太阳能,海洋植物通过太阳能每年生产360亿吨氧,大气中70%的氧是海洋产生的;海洋是二氧化碳等温室效应气体的储存器,大气中剩余的二氧化碳部分被海洋吸收,海洋中的二氧化碳比大气中的含量高60倍;海洋每年蒸发出淡水44亿立方千米,以降雨的形式返回陆地和海洋,大气中的水分每10~15天完成一次更新;海洋还有很强的净化能力,分解和消除着各种有害物质。
另外,海洋还是一个丰富的资源宝库,海洋里不但有丰富的石油,而且海洋里的生物也很丰富,据科学估算,有20多万种生物,约有325亿吨的海洋动物,而陆地上的则仅仅有不到100亿吨的动物。而在我们所知道的元素周期表中,92种天然元素有80多种在海水中。
同时,海洋中还蕴藏着丰富的能量。海洋能资源潜力相当大,其中包括潮汐能、波浪能、温差能、盐差能、海流能、潮流能等。据美国学者估计,世界海洋能源的理论蕴藏量为1500多亿千瓦,可以开发利用的为73.8亿千瓦,其中波浪能27亿千瓦、温差能20亿千瓦、盐差能26亿千瓦、海流能0.5亿千瓦、潮汐能0.3亿千瓦。
海洋还是人类生存发展的广阔空间。海洋空间包括海面、海洋水体、海底和海岸带。整个海洋水体空间比高出海平面的陆地体积大十几倍。海洋空间可以用于海洋交通运输,也可以用于生产、生活、娱乐、储藏、倾废、通信和电力输送等。
总之,海洋是人类可持续发展的宝贵财富。海洋作为人类生命系统的基本支柱,不论过去、现在还是将来,对人类的生存、发展都起着决定性的作用。
海洋是怎样划分的
我们常说的海洋,是人们的习惯性称谓,它作为一个统称,其主体是海水,同时还包括海里的生物、临近海面的大气、围绕海洋边缘的海岸以及海底等。同时,海和洋也是有区别的,它们是两个不同的概念。“洋”犹如地球水域的躯体,是海洋的中心部分;而“海”则是肢体,是海洋的边缘部分,与陆地相连。海与洋彼此沟通,组成统一的世界海洋。
洋和海的主要差别体现在5个方面:面积、水深、潮汐系统、受陆地影响程度以及沉积物。
洋远离大陆,面积广阔,约占海洋总面积的89%,水深一般在2~3千米,最深达10千米。水文要素如温度、盐度等不受大陆影响,水色多为蓝色,透明度较大。洋一般都有独立的潮汐系统和强大的洋流系统。其沉积物多为钙质软泥、硅质软泥和红黏土等海相沉积。
海作为洋的边缘部分,它紧靠陆地,深度较浅,一般在2千米以下,与洋相比,它面积较小,约占海洋总面积的11%。水温和盐度受大陆影响较大,并有明显的季节变化。在淡水流入少、蒸发量大、降水量少的海区,盐度较高;在有大量河水流入、蒸发量较小、降水丰沛的海区,盐度较低。海一般没有独立的潮汐系统和洋流系统。海底沉积物多为沙、泥沙、淤泥等陆相沉积物。
按所处的地理位置不同,海可以分为边缘海、陆间海和内海。位于大陆边缘,以半岛、岛屿或群岛与大洋分隔,但是水流交换通畅的海,被称为边缘海,如阿拉伯海、日本海以及我国的黄海、东海、南海等。深入大陆内部,仅有狭窄的水道与大洋相通的海被称为内海,如红海、黑海以及我国的渤海等。处于几个大陆之间的海,是陆间海,如欧亚非大陆之间的地中海和中美洲的加勒比海。
地球表面的海洋面积为3.61亿平方千米,太平洋占49.8%,大西洋占26%,印度洋占20%,北冰洋占4.2%。太平洋占世界海洋面积的将近一半,其他三大洋合起来占一半。
太平洋是面积最大的大洋。东西最宽1.99万千米,南北最宽1.59万千米。北有白令海峡与北冰洋相通,东有巴拿马运河、麦哲伦海峡、德雷克海峡沟通大西洋,西经马六甲海峡、巽它海峡和龙目海峡,东南有印度洋海丘、托莱斯海峡、帝汶海等沟通印度洋。
太平洋是最深的大洋。平均水深为3957米,最大深度在马里亚纳海沟,水深为1.1034万米。全世界有6条万米以上的海沟全部集中在太平洋。太平洋海水容量为7.071亿立方千米,居世界大洋之首。
太平洋是岛屿和边缘海最多的大洋,有岛屿1万多个,面积440多万平方千米,主要分布在其西部和中部。东部岸线平直,陆架狭窄;西海岸分布着岛屿,海岸线曲折,海湾众多,陆架宽广。
“太平”一词即“和平”之意,据资料记载,最早是由西班牙探险家巴斯科发现并命名的。16世纪,西班牙的航海学家麦哲伦从大西洋进入太平洋,航行期间,天气晴朗,风平浪静,于是也把这一海域不约而同地取名为“太平洋”。但太平洋并不太平,它是世界大洋中发生地震、火山最频繁的大洋。
大西洋是世界第二大洋。其面积是太平洋的一半稍多。呈南北走向,似“S”形的洋带,南北长、东西窄,因此,大西洋是跨纬度最多的大洋。该大洋位于南、北美洲和欧洲、非洲、南极洲之间,北以冰岛—法罗岛海丘和威维尔—汤姆森海岭与北冰洋分界,南临南极洲并与太平洋、印度洋南部水域相通;西南以通过南美洲最南端合恩角的经线同太平洋分界,东南以通过南非厄加勒斯角的经线同印度洋分界;西部通过南、北美洲之间的巴拿马运河与太平洋沟通,东部经欧洲和非洲之间的直布罗陀海峡通过地中海,以及亚洲和非洲之间的苏伊士运河与印度洋的附属海红海沟通。
印度洋位于亚洲、非洲、大洋洲和南极洲之间,全部水域都在东半球,是世界第三大洋,因位于亚洲印度半岛南面,故名印度洋。
印度洋北边封闭,南边开阔,其北部海岸线曲折,东、西、南三面海岸陡峭平直;印度洋底有复杂的地貌景色,如“人”字形大洋中脊。特殊的东经90°海岭,巨大的水下冲积锥等。由于印度洋主体位于赤道带、热带和亚热带范围内,故被冠以“热带海洋”的名称。由于印度洋与亚洲大陆的交互作用,印度洋北部形成世界上特有的季风洋流。
北冰洋大致以北极为中心,介于亚欧和北美洲之间,故有人称其为北极地中海。其面积最小,水深最浅,常年覆盖冰层,是最寒冷的大洋;它的海岸线曲折,具有世界上最宽的大陆架。北冰洋有两大奇观,第一大奇观是那里一年中几乎一半的时间是漫漫长夜,而另一半则只有白昼,从而形成北冰洋上的一年仿佛只是一天的神仙境界;第二大奇观是北冰洋可常见极光现象,变幻无穷、绚丽夺目。
南大洋是从海洋学而不是从地理学的角度命名的,一般把三大洋在南极洲附近连成一片的水域称为南大洋或南极海域。南大洋是世界上唯一一个完全环绕地球而没有被大陆分隔开的大洋。由于南极洲有2~2.5千米厚的冰覆盖,致使陆架深而窄,陆坡陡峭,洋底很深。它具有独特的潮波系统和环流系统,既是世界大洋底层水团的主要形成区,又对大洋环流起着重要作用。南极洋流是世界上最长的洋流,总长 2.1万千米,流量为每秒1.3亿立方米,等于全世界所有河流流量总和的100倍。
高低起伏的大陆架
大陆架为大陆边缘在海面以下的延续部分,是指从低潮线以下至大陆斜坡以上、最接近陆地的海底部分。1953年,国际海洋委员会给大陆架下的定义是:大陆架是环绕大陆的,从低潮水位到海底坡度开始急剧增大处之间的海底区域。大陆架海底的特点是:海底坡度比较平缓,平均坡度只有0.1°,即平均每千米仅下降1~1.5米。大陆架水域的水深范围一般都在0~200米,边缘处的平均水深约130米,虽然在极个别海域大陆架边缘的水深有可能更深些,但很少超过500~600米。大陆架的平均宽度为75千米,但由于沿岸地形的不同,在不同海域其宽度变化也比较大。例如:在俄罗斯西伯利亚地区的北冰洋沿岸,大陆架的最大宽度可超过1400千米,而在南美洲太平洋沿岸的部分断层地带,大陆架窄到几乎不存在的程度。全球大陆架的总面积约2710万平方千米,占海底总面积的7.5%,其面积大约与世界第二大洲非洲的面积相当。
在地球的冰河时期,海平面比现在低120~150米,如今的大陆架应该是当时的大陆边缘。大陆架地貌的形成,部分是由于浪蚀作用的结果,部分则是由于沉积岩沉积作用的结果。
大陆架是当前世界各国渔业捕捞和海底石油开采等最活跃的海域,目前世界上的主要渔场都分布在大陆架水域,海底石油和天然气开采也多集中在该水域,因而大陆架水域对沿海各国的经济和人民生活都是至关重要的,其边界也常成为相邻国家领土纠纷的焦点问题。
海盆和海沟
海洋,水面宽广,一坦平洋。但在海底有海盆,海盆之间有海岭、海沟或海槽,并不平坦。
那么,什么叫海盆呢?
在陆地上,比较广阔的凹陷地区,称为盆地,如四川盆地。在海洋底部,也有凹陷的大片地区,称为海盆。海盆当中,有些属于大洋与大陆交接处的边缘海海盆,有些是在大洋里的海盆。
我国的渤海和黄海只是内陆海盆,东海、南海才是边缘海海盆。日本群岛和朝鲜半岛之间的日本海,南海东南方的苏禄海海盆,都属边缘海海盆。它们位于西太平洋边缘,其特点是地壳厚度较薄,一般为6.2~9000米。其海水深度较浅,一般在4000米左右。
大洋中的海盆,例如东太平洋海盆,是由大致南北走向的东太平洋海岭与中太平洋山脉阻隔成的海盆。还有马里亚纳海盆、中太平洋海盆、北美海盆、巴西海盆、北非海盆、安哥拉海盆和澳大利亚海盆等,均属大洋海盆。大洋海盆水很深,一般在5500~6000米。
南海深海盆。我国南海的深海盆位于南海中部,包括中央海盆和西南海盆,水深3800~4200米,底部呈深海平原。表层沉积物主要由褐色黏土、泥质粉沙、放射虫软泥和有孔虫软泥组成,其中夹有火山喷发物。在局部区域有海山和海岭屹立,如黄岩岛海山及其在该海山上发育而成的珊瑚环礁。盆底地壳厚度达4.4~8.75千米。
毗连台湾岛东方的西菲律宾海盆,属太平洋西部的大海盆,它的东界为九州至帛球海岭,北界是琉球群岛,南界是菲律宾群岛,水深5000米。
那么,什么又叫海沟呢?沟,是深沟的意思,海底出现的深沟称为海沟,即海底狭长的洼地。海沟一般分布在大洋的边缘,并与大陆边缘平行,长500~4500千米,宽40~120千米,水深6~11千米,为海洋中最深的地方。海沟垂直剖面呈不对称的“V”字形,靠洋一侧坡度较缓,靠大陆边缘一侧坡度较陡。
海沟常与弧形的列岛相伴出现,这是因为地壳板块运动的结果,即洋壳板块插到陆壳板块之下,或者一块洋壳板块插到另一块洋壳板块之下,从而产生弧形列岛和海沟。
海洋中有许多海沟,如位于南海东边有马尼拉海沟,另有千岛海沟、日本海沟、琉球海沟等。菲律宾海沟的水深达9994米。而全世界海洋中最深的海沟是马里亚纳海沟,位于马里亚纳群岛东侧,水深达11034米。
海底“绿洲”和“沙漠”
点缀在茫茫沙漠中的绿洲,令人神往。绿洲是郁郁葱葱、生物繁茂、生气盎然的地方。其实,在海洋里也有“绿洲”和“沙漠”。
若从海洋底部的生物多少去识别它是“绿洲”还是“沙漠”的话,不同的海底,情况大不相同。在海岸带,即大陆与海洋交接的地方,一般来说,动、植物较多,特别是滩涂区最明显。在亚热带和热带海岸,有珊瑚岸礁和红树林区,那是生物最丰富的地方。在大陆架,也有很多底栖鱼类、虾、蟹等生物,回游的鱼类就更多。在大陆坡的浅水台阶,尤以热带透光带内的珊瑚礁区,是“绿洲”世界。然而在3000~6000米深的海底,普遍来说能见到的生物很稀少,黑暗而寂静,有海底“沙漠”之感。
海洋中的“绿洲”,从缔造“绿洲”的不同能源去划分,可分为两大类:一类是在海洋的透光带内,靠阳光为能源形成的“绿洲”,如以造礁石珊瑚为主的珊瑚礁区或生物浅滩区,生物种类繁多,生机勃勃。另外一类是在海洋深处的热泉区,靠地球内部溢出的热能去驱动生物生长和繁衍。
海底高地“绿洲”。海洋底部有宽广的平原,也有海岭、海山、海丘和浅滩。在透光带内,即水深50~60米以内的海底,阳光的能量使多种藻类等植物得以进行光合作用,大量生长繁殖,为其他生物直接或间接提供食物来源,使多种多样的生物兴旺繁盛。如南海大陆坡台阶上的我国南海诸岛,其中的暗沙、浅滩等高地,发育了珊瑚礁。这就是海底高地“绿洲”。又如在台湾海峡南部的台湾浅滩,贝类、甲壳类、底栖鱼类等生物很丰富,也是海底“绿洲”。