1、海洋科學(xué)概覽第1頁地表72%生命搖籃未充分開發(fā) 最終疆域最大資源 倉儲(chǔ)最主要?dú)?候調(diào)整器海洋主要性第2頁海洋科學(xué)研究立體探測技術(shù)第3頁第4頁國際ARGO計(jì)劃第5頁 從顯微鏡到顯宏鏡 海洋-長久氣候改變根源 海洋-深部與表層通道 海洋-生命秘密謎底 海洋-與軍事 海洋與資源第6頁氣候系統(tǒng)物理方面水循環(huán)國際地圈生物圈計(jì)劃(IGBP)世界氣候研究計(jì)劃(WCRP)地球系統(tǒng)生物方面碳循環(huán)(生物地球化學(xué)循環(huán))陸地海洋大氣全球改變地球系統(tǒng)地球系統(tǒng)過程國際大會(huì) .6.愛丁堡第7頁Schellnhuber, 1999： “ 地球系統(tǒng)”分析 與第二次哥白尼革命Nature第8頁第一次哥白尼革命 15世紀(jì)Schel

2、lnhuber, 1999第9頁Schellnhuber, 1999第二次哥白尼革命第10頁 16荷蘭Z.Jansen創(chuàng)造 顯微鏡(microscope) 當(dāng)代技術(shù)提供了 “顯宏鏡（macroscope）” 哥白尼從地球向外看，觀察朝外， 提出 “日心說”替換 “地心說” 如今用宏觀視角認(rèn)識(shí)地球 ，觀察向內(nèi)， 提出了“地球系統(tǒng)”。 第11頁 從顯微鏡到顯宏鏡 海洋-長久氣候改變根源 海洋-深部與表層通道 海洋-生命秘密謎底 海洋-與軍事 海洋與資源第12頁65oN Insolation at 65oN Ice-sheet in Northern Hemisphere米蘭柯維奇理論以65oN輻射

3、量改變?yōu)闇?zhǔn):第13頁引擎開關(guān)冰蓋驅(qū)動(dòng) 與熱帶驅(qū)動(dòng)第14頁The North Atlantic in the global ocean circulation第15頁暖室期冰室期兩極無冰單極有冰兩極有冰地球上暖室期和冰室期第16頁還原型大氣圈CO2氧化型O2暖室期冰室期冰期間冰期地球表層系統(tǒng)不一樣類型第17頁冰期時(shí)各圈層界面不一樣程度下降CCD深海碳酸鹽溶解賠償面第18頁厄爾尼諾第19頁El Nino: 熱帶太平洋水溫圖 CariacoLea, MS第20頁15萬年來 ENSO強(qiáng)度 - 8個(gè)時(shí)段巴布亞-新幾內(nèi)亞珊瑚紀(jì)錄Tudhope et al., 第21頁ENSO對(duì)全球影響 North Atl

4、antic Oscillations (NOA) 北大西洋濤動(dòng) 影響北大西洋深層水 與El Nino 遙相關(guān) Hurrell et al., Antacrtic Dipole 南極偶極子 南極冰蓋邊緣熔融 與El Nino遙相關(guān) Yuan & Martinson, 第22頁拉尼娜期間海洋大氣情況第23頁厄爾尼諾造成干旱、洪澇第24頁全球海平面上升44厘米后2080年受影響人群數(shù)量近50年來中國沿海海平面平均每年上升2.6毫米，預(yù)計(jì)到21中國沿海海平面將上升幅度30至70厘米將對(duì)中國社會(huì)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響，中國海岸線集中了70%以上大城市、50%以上人口和60%國民經(jīng)濟(jì)。第25頁為何冰期時(shí)CO2降

5、低？John Martin (1986) : Fe 假說：南大洋、東太平洋等 大洋浮游生物群缺鐵“Iron-Ex” (“鐵肥試驗(yàn)”) 1993- 在大洋撒鐵能夠引發(fā)藻類勃發(fā)， 生產(chǎn)力增加數(shù)十倍- 大洋生物泵加強(qiáng)第26頁降塵對(duì)海洋生產(chǎn)力影響Tegen & Fung 1997第27頁Fe、冰芯統(tǒng)計(jì)、海洋初級(jí)生產(chǎn)、海洋生態(tài)系統(tǒng)、CO2通量與氣候之間相互關(guān)系FeFe冰芯紀(jì)錄CO2第28頁浮 游 植 物浮 游 動(dòng) 物225FeCO2第29頁45萬年以來Vostok冰芯CO2 統(tǒng)計(jì)降塵統(tǒng)計(jì)（鐵限）Petit et al. (1999)第30頁第31頁 從顯微鏡到顯宏鏡 海洋-長久氣候改變根源 海洋-深部與

6、表層通道 海洋-生命秘密謎底 海洋-與軍事 海洋與資源第32頁海底下海洋第33頁大洋中脊系統(tǒng) Mid-Ocean Ridge System 第34頁已知熱液活動(dòng)地點(diǎn)1977年Alvin號(hào)潛水器在Galapagos發(fā)覺獨(dú)特?zé)嵋荷锶汉跓焽璧?5頁 從顯微鏡到顯宏鏡 海洋-長久氣候改變根源 海洋-深部與表層通道 海洋-生命秘密謎底 海洋-與軍事 海洋與資源第36頁深海熱液活動(dòng)： 黑煙囪第37頁第38頁。DSDP 第82航次在海底以下290米亦即玄武巖頂面以下54米處采到玄武巖。玻璃中纖細(xì)黑線、粘土中和玻璃-粘土交界處暗色區(qū)域，都是微生物作用下形成氧化鐵。第39頁全球洋底以下微生物量相當(dāng)于地球表層生

7、物圈1/10深部生物圈新陳代謝極度遲緩有休眠數(shù)十萬、 數(shù)百萬年米海底以下750m內(nèi)細(xì)菌數(shù)量與埋深關(guān)系ODP 鉆孔紀(jì)錄第40頁Riftia pachyptila三米長管狀蠕蟲第41頁熱液生態(tài)系統(tǒng) -地球上連續(xù)最長、最古老生態(tài)系統(tǒng)？生物地球化學(xué)+微生物學(xué)+生態(tài)學(xué)+分子生物學(xué)+基因組學(xué)=生命起源+生態(tài)系統(tǒng)起源+海底下生物圈范圍+進(jìn)化驅(qū)動(dòng)力第42頁有光食物鏈太陽能黑暗食物鏈地?zé)岬?3頁 從顯微鏡到顯宏鏡 海洋-長久氣候改變根源 海洋-深部與表層通道 海洋-生命秘密謎底 海洋-與軍事 海洋與資源第44頁 冷戰(zhàn)結(jié)束后，國內(nèi)外形勢、尤其是周圍事態(tài)與臺(tái)海局勢發(fā)生改變，維護(hù)國家尊嚴(yán)和領(lǐng)土完整，統(tǒng)一祖國，是當(dāng)前國

8、家安全和國防建設(shè)首要任務(wù)。在高技術(shù)條件下，當(dāng)代戰(zhàn)爭逐步成為包括太空、空中、海面、水下和海底多層空間立體戰(zhàn)爭。海洋環(huán)境要素信息獲取和預(yù)測已成為提升海上戰(zhàn)斗力，使武器裝備發(fā)揮最正確作戰(zhàn)效能關(guān)鍵所在，也成為軍事海洋學(xué)研究關(guān)鍵；同時(shí)，也必須為國家海域劃界提供關(guān)鍵科學(xué)依據(jù)。第45頁冷戰(zhàn)結(jié)束后，美國關(guān)注研究海域第46頁美國海軍試驗(yàn)室/北太平洋實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)系統(tǒng)第47頁鄭和下西洋1405-1433第48頁海洋文化大陸文化第49頁 從顯微鏡到顯宏鏡 海洋-長久氣候改變根源 海洋-深部與表層通道 海洋-生命秘密謎底 海洋-與軍事 海洋與資源第50頁 海洋提供食物能力約為全球陸上可耕面積1000倍，每年可提供300億人口食用水產(chǎn)品。 中國有4千萬人以漁業(yè)為生計(jì)第51頁第52頁（日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所Satoh繪制，）第53頁日本周圍海域天然氣水合物分布引自O(shè)DP190，196航次匯報(bào)引自O(shè)DP190，196航次匯報(bào)第54頁 淺地殼中天然氣水合物含碳量是全部化石含碳量2倍。 其儲(chǔ)量大約相當(dāng)于煤炭和常規(guī)石油天然氣總量3倍。日本在南海海槽中發(fā)覺天然氣 水合物儲(chǔ)量可供日本在石油和天 然氣耗盡后使用140年