海洋科学属于地球科学体系，地球科学体系包括地理学、地质学、地球物理学、大气科学、海洋科学、水文科学、相关学科有环境科学和测绘学等。

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有关海洋科学研究

研究对象：海洋本身及与之密切相关的大气圈、岩石圈、生物圈所联合构成的海洋自然系统。包含海洋生态、海洋物理等子系统，各子系统间互有相关极为复杂。

主要研究方法：直接观测及先进的研究船、测试仪器和技术设施推动了海洋科学发展。

辅助研究方法：资讯论、控制论、系统论等方法提供更全面的海洋资料分析。

海洋科学研究特点：首先，依赖于直接地观测;其次是信息论、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;第三，学科分支细化与相互交叉、渗透并重，而综合与整体化研究的趋势日趋明显。

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海洋科学的分支

基础性科学：物理海洋学、化学海洋学、生物海洋学、海洋地质学、环境海洋学、海气相互作用及区域海洋学等。

应用与技术型研究学：卫星海洋学、渔场海洋学、军事海洋学、航海海洋学、海洋声学、光学与遥感探测技术、海洋生物技术、海洋环境预报及工程环境海洋学等。

管理与开发之研究学：海洋资源、海洋环境功能区划、海洋法学、海洋监测与环境评估、海洋污染治理、海域管理等。

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海洋科学的发展史

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1、海洋知识的积累与早期的观测、研究(18世纪以前)

古代人类在生产活动今不断积累了有关海洋的知识，也得到不少出色的见解。公元前7-6世纪，古希腊的泰勒斯认为大地是浮在茫茫大海之中。公元前4世纪，古希腊的亚里斯多德在《动物志》中已描述和记载了爱琴海的170余种动物。

古希腊世界观：世界为平地

当然，对海洋更多的了解还是从15世纪资本主义兴起之后。在西方人称为地理大发现时代的15～16世纪，意大利人哥伦布于1492-1504年4次横渡大西洋到达南美洲;葡萄牙人伽马于1498年从大西洋绕过好望角经印度洋到印度;1519-1522年葡萄牙人麦哲伦完成了人类第一次环球航行。

黑色箭头为哥伦布航行路线;蓝色箭头为伽马航行路线

此外，1768-1779年英国人库克3次进行海洋探险，首先完成了环南极航行，并最早进行了科学考察，获取了第一批关于大洋深度、表层水温、海流及珊瑚礁等资料。

库克船长的三次海洋探险路线图

这一时期的许多科技成就，有的直接推动了航海探险，有的则为海洋科学分支奠定了基础。

前者如1567年鲍恩发明计程仪，1569年墨卡托发明绘制地图的圆柱投影法，1579年哈里森制成当时最精确的航海天文钟，1600年吉伯特发明测定船位纬度的磁倾针等。

后者如1673年英国人玻意耳发表了他研究海水浓度的著名论文，1674年荷兰人列文虎克在荷兰海域最先发现海洋原生动物。1687年英国人牛顿用引力定律解释潮汐。1740年瑞士人贝努利提出平衡潮学说、1770年美国人富兰克林发表湾流图，1772年法国人拉瓦锡首先测定海水成分，1775年法国人拉普拉斯首创大洋潮汐动力理论等等。

2、海洋科学的奠基与形成(19-20世纪中叶)

这一时期的特点，既表现在海洋探险逐渐转向为对海洋的综合考察，更重要的标志是海洋研究的深化、成果的众多和理论体系的形成。

重要海洋科学考察：

著名的有达尔文随“贝格尔”号1831-1836年的环球探险;英国人罗斯1839-1843年的环南极探险;特别是英国“挑战者”号1872-1876年的环球航行考察，被认为是现代海洋学研究的真正开始。“挑战者”号在三大洋和南极海域的几百个站位进行了多学科综合性的观测，后继研究又获得了大量的成果，从而使海洋学得以从传统的地理学领域中分化出来，逐渐形成为独立的学科。

贝格尔号(HMS Beagle)的航行路线图

英国挑战者号(HMS Challenger)的航行路线图

重要海洋研究成果：

美国莫里：于1855年出版《海洋自然地理学》

英国达尔文：1859年出版《物种起源》

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海洋化学：1884年迪特玛证实了海水主要溶解成分的恒比关系。

海流研究：1903年，桑德斯特朗和海兰-汉森批出了深海海流的动力计算方法;1905年埃克曼提出了漂流理论。

海洋地质学：1891年，莫里出版了《深海沉积》一书。

海洋(The oceans)：由斯韦尔德鲁普、约翰逊和弗莱明合著之综合性书籍，被誉为海洋科学建立的标志。

海洋专门研究机构建立：

专职研究人员增多和专门研究机构的建定，也是海洋科学独立形成的重要标志。1925年和1930年，美国先后建立了斯克里普斯和伍兹霍尔两个海洋研究所，1946年苏联科学院海洋研究所成立。1949年，英国成立国立海洋研究所等等。

史奎普斯海洋研究院 (左)伍茲霍海洋研究院(右)

3、现代海洋科学时期(20世纪中叶至今)

第二次世界大战对海洋科学有很大的影响，一方面是“军用”学科迅速发展，但另一方面，也延缓了“非军用”学科的发展。战后海洋科学又得以恢复和迅速发展，遂进入现代海洋科学的新时期。

虽然早在1902年就成立了第一个国际海洋科学组织——国际海洋考察理事全(ICES)，但大多数组织则成立于二战之后。政府问组织以1951年建立的“世界气象组织”(WMO)和1960年成立的“政府间海洋学委员会(简称海委会IOC，隶属于联合国教科文组织UNESCO)为代表。其它组织如1957年成立海洋研究科学委员会(SCOR)，1966年建立国际生物海洋学协会(IABO)等;国际地质科学联合会(IOGS)也下设海洋地质学委员会(CMG)等等。

这一时期，海洋国际合作调查研究更大规模地展开，国际海洋考察10年(1971-1980)，热带大西洋国际合作调查(1963-1964)，黑海及邻近水域合作研究1965-1977)，全球大气研究计划(1977-1979)，世界气候研究计划(1980-1983)，深海钻探计划(1968-1983)。在1980年以后，有关机构又提出了多项为期10年的海洋考察研究计划、如世界大洋环流试验，大洋钻探计划，全球海洋通量研究，热带海洋及其与全球大气的相互作用及其组成部分“热带海洋全球大气耦合响应试验”。1993年决定实施的气候变率和可预报性研究计划，为期15年，而1994年11月正式生效的《联合国海洋法公约》，则涉及全球海洋的所有方面和问题。

4、海洋科学的未来

当今世界，人口激增，耕地锐减，陆地资源几近枯竭，环境状况渐趋恶化。众多的有识之士预见到这些危机，并把目光再次投向海洋。

这些国家相继制订了2l世纪的海洋发展战略，许多知名的科学家、政治家称21世纪为“海洋科学的新世纪”。联合国及有关国际组织也更加关注海洋事务。仅从1994年算起就有《联合国海洋法公约》生效，成立国际海底管理局，建立国际海洋法庭，召开“海洋和海岸带可持续利用大会”，“保护海洋环境国际会议”和“世界海洋和平大会”，并把1998年定为“国际海洋年”等。何以如此?因为全世界面临的人口、资源、环境三大问题，几乎都可以从海洋中寻求出路。

海洋科学在历经古代、近代和现代的发展之后，必将迎来一个更为辉煌的新时代。

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中国的海洋科学

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在人类早期认识海洋的历史中，中国人民作出了很大的贡献。公元前4世纪时，中国先民已能在所有邻海上航行。早在两千多年前，已发明指南针，且至少在1500年前就用于航海，从而使人们更能远离海岸涉足重洋。至汉朝、中国不仅陆路通两域，海路也通东亚日本、南亚印尼、斯里兰卡和印度，甚至远达罗马帝国，公元1405-1433年，郑和先后率船队七下“西洋”，渡南海至爪哇，越印度洋到马达加斯加、堪为人类航海史中的空前壮举。12世纪时中国的指南针经阿拉伯传入欧洲，又促进了欧洲的远洋航行探险。

关于海洋知识，早在公元前11至前6世纪的“诗经”中，已记载“朝宗于海”，公元前2至前1世纪，《尔雅》中记有海洋动物和海藻。公元1世纪，王充明确指出潮汐与月相的相关性。8世纪窦叔蒙的《海涛志》，进一步论述了潮汐的日、月、年变化周期，建立了现知世界上最早的潮汐推算图解表。11世纪燕肃在《海潮论》中分析了潮汐与日、月的关系，潮汐的月变化以及钱塘江涌潮的地理因素。在宋代，已开始养殖珍珠贝。《郑和航海图》中不仅绘有中外岛屿846个，而且分出11种地貌类型。1596年屠本峻撰成区域性海产动物志《闽中海错疏》。蜿蜒于中国东部和东南沿海的海塘，工程宏伟，堪与长城、大运河相比。而海洋科学知识，则是其根基和后盾。

艰难的历程

当西方进人海洋科学形成阶段时，中国封建社会的长期苟延，特别是夜郎自大和闭关锁国政策，严重阻碍了海洋科学的发展。鸦片战争之后、国家陷入半殖民地状态，海洋科学处境更为艰难，发展甚为缓慢。进入20世纪之后，才陆续成立中国地学会、中国科学社，开始宣传海洋科学知识，开展一些海洋研究。1922年海军部设立了海道测量局，开始进行海道测绘。1928年青岛观象台设立海洋科，1931年成立中华海产生物学会，1935年成立太平洋科学协会海洋学组中国分会，同年6-10月，中央研究院动植物研究所组织了首次青岛至秦皇岛沿线调查之后，由于日本侵华，战乱迭起，研究工作大都停顿，只有马廷英、唐世风等在福建组织了一次海洋考察。抗战胜利后的1946年，山东大学、厦门大学和台湾大学分别创立了海洋研究所，厦门大学还建立了海洋学系。

美好的前景

新中国建立后不到1年，1950年8月就在青岛设立了中国科学院海洋生物研究室，1959年扩建为海洋研究所。1952年厦门大学海洋系理化部北迁青岛，与山东大学海洋研究所合并成立了山东大学海洋系。1959年在青岛建立山东海洋学院，1988年更名为青岛海洋大学。1964年建立了国家海洋局。此后，又陆续建立了一大批海洋科学研究机构，分别隶属于中国科学院、教育部、海洋局等，且已形成了强有力的科研技术队伍。目前国内主要研究方向有海洋科学基础理论和应用研究，海洋资源调查、勘探和开发技术研究，海洋仪器设备研制和技术开发研究，海洋工程技术研究，海洋环境科学研究与服务，海水养殖与渔业研究等等。在物理海洋学、海洋地质学、海洋生物学、海洋化学、海洋工程、海洋环境保护及预报、海洋调查、海洋遥感与卫星海洋学等方面，都取得了巨大的进步，不仅缩短了与发达国家的差距，而且在某些方面已跻身于世界先进之列。

依《联合国海洋法公约》和《中华人民共和国领海和毗连区法》等，属中国管辖的海域面积，相当于陆地国土面积的1/3。捍卫国家主权，维护海洋权益是国人的圣神义务。发展海洋科学、繁荣海洋经济、保护海洋环境、是时代赋予我们的伟大使命。

来源：《海洋科学概论》第一讲