全球海洋及不断发展的海洋人类活动.pptx

第三章 全球海洋及不断开展的海洋人类活动 ;; 内容要点 本章内容共分为三局部。第一局部是介绍全球海洋的分布与洋流系统，主要包括海洋的划分与地理分布特征、洋流的成因和大洋环流模式，重点概述梯度流、风海流的成因，大洋表层环流与垂直环流的分布特征以及环流异常与厄尔尼诺及拉尼娜现象；第二局部是海洋资源开发，主要包括海洋生物资源与渔业开发、海洋矿物资源开发、海洋能资源开发、海洋水及化学资源开发以及海洋空间资源开发和海洋运输业；第三局部是大陆架资源开发与海洋环境保护，重点阐述了大陆架的生态经济意义、大陆架与海岸带的开发与管理、海洋污染防治与国际社会为保护海洋环境而做出的努力。;第一节、全球海洋的分布与洋流系统 ;一、海洋的分布(一)海洋的划分及其特征 ;(二)全球海洋的地理分布 ;2．海洋的分布特征 如果以赤道为轴，把地球分成南北两个半球。北半球海洋面积占60.7％，南半球海洋面积占80.9％。尽管北半球分布着世界最大的大陆欧亚大陆和北美洲以及非洲的北部等，但也仅是在45°—70°N之间的陆地面积大于海洋面积，其他纬度上的海洋面积均比陆地面积大。在南半球，只有在80°S以南的南极大陆地区是陆地以外，其他地区绝大局部都是海洋。此外，地球上的海陆分布还表现为南北半球对称分布的格局。如南半球以南极洲大陆为核心，海洋呈环状分布；北半球以北冰洋为核心，大陆呈环状分布。 ? ;二、洋流系统; (一)洋流的分类与成因;1．梯度流 为了更好地理解梯度流的成因，我们在这里引进两个概念：一是等压面，二是等势面(水平面)。等压面是压力处处相等的一个假想面，而等势面也是一个假想的面，它与重力(G)方向垂直，海水沿此面运动时，重力不做功。 当海水密度分布均匀时，海面与等势面平行，压强梯度力和重力在垂直方向抵消，此时海水处于静止状态。由于某种原因，造成等压面的倾斜(参见图a)。这样，垂直于等压面的压强梯度力就产生了一个水平分量D2 ，D2就是梯度流形成的原动力。而梯度流一旦产生，就会受到地转偏向力的作用。在北半球，地转偏向力使运动的海水偏向流动方向的右侧，直到水平压强梯度力和地转偏向力平衡时，海流便趋于稳定。如图 (b)所示，当上述两个力平衡时，海水沿等压面上的等势线流动(等势线即为等压面与水平面的交线)。在北半球，读者面对流向看，等压面从左向右上倾斜。通常情况下，密度较低的海水，位于海流流向的右侧；密度较高的海水，那么在它的左面。南半球反之。 ; 2．风海流 风海流是在风的作用下而产生的风对海水的应力，包括风对海水的摩擦力和施加在海面迎风面上的压力而形成的一种稳定海流，是海流中比较重要的一种。在上面分析的梯度流中，摩擦力被忽略不计。但对于风海流而言，风对海水的摩擦作用是至关重要的。海水一般总是处在涡动状态，即小水块可以自由地从一个水层进入另一水层。当小水块由速度大的水层进入速度小的水层，同时将它的动量带进这一水层时，使这一水层的平均动量增加；当水块从速度小的水层进入速度大的水层时，速度大的水层的平均动量减少。正是由于海水的涡动摩擦，风才把能量传递给海水的表层及其以下各层，从而使海水沿着一定方向流动。 ;“艾克曼漂流理论〞的根本假定是： ①海洋是无限广阔的、海水是足够深的。 ②海洋不发生增水或减水现象、海水的密度是不变的。 ③海面上的风场是稳定的，且时间足够长到能形成恒定的流。在这种情况下，只有摩擦力起作用，那么，海流就是摩擦力与地转偏向力到达平衡时的海水流动状态。;3．风海流的副效应 由于风海流的水量运输，就可以导致海岸附近的增水和减水现象，从而又产生相应的海流，这叫做风海流的副效应。风海流的副效应可以产生补偿流和倾斜流。设想北半球有一海岸，风向大致与海岸平行，且海水密度随深度而增加。如果海岸位于风向的右方(图 (a))，风海流的水量运输，使得较轻的表层海水输向海岸，并在海岸附近发生堆积作用(图 (b))，而在离海岸较远的地方，较重的海水随着较轻海水的后面上升(图 (c))。如果海岸位于风向的左方，那么岸边较轻的表层海水向外输送，而较重的海水将在靠近海岸处上升，取代离岸的表层海水，这种向上升的水流，称为上升流。此外，海岸附近风的增水和减水效应，使得作为等压面的海面及其下的各等压面都发生了倾斜，从而形成与等压面倾斜相适应的倾斜流。;(二)全球大洋环流模式 ;(1)太平洋表层环流 由太平洋南、北部副热带高压中心向四周吹的盛行风系是形成南、北太平洋较低纬度大洋温水环流系统的主要因素。由于风向和洋流流向都受地转偏向力的制约，再加上陆地的影响，所以北太平洋副