海洋的奥秘

海洋的奥秘_新时代的海洋工程

第二章　海洋的奥秘

海洋的形成

解释海洋的形成，最早抛弃带有迷信色彩的传说的是法国人鲍蒙。1852年，他提出一种假说，地球是从太阳爆炸分裂出来的，最初的地球是一个火球，同太阳一样发热发光。后来热量散失，逐渐冷却，外面便结成一层硬壳，里面继续冷却，根据热胀冷缩的原理，冷缩的部分便有了空隙，在重力作用下，地壳便大规模的下陷，下陷程度，极不规则，形成地壳的褶皱。这一假说，把地球比作一个干透的苹果，随着果肉的干缩，果皮就发生皱缩，地球也一样，随着地幔的冷缩外壳发生了皱缩，有的地方凹下，有的地方凸出。

地球的内部是熔岩，在重力的作用下，不时寻找裂缝涌出来，便引起火山和地震。随着火山从深处迸出的熔岩，在地壳上缓缓流动，又把裂缝填平填满。

就这样地壳一层一层加厚。地壳的变厚，有力阻止了地球深处熔岩的迸出，火山活动也就逐渐减少，地球的表面轮廓也就基本固定下来，高耸的部分便是陆地，低陷的部分便是海洋。

这种火天冷缩成海之说，不再是纯粹的想象和神话，而是有着相当程度的科学见解，因而得到许多人的拥护，在19世纪下半叶至20世纪初期，地质学界一直将它奉为经典。但是，用冷缩说解释山脉的凸起，海洋的形成，并把它比作苹果同果肉干缩而发生褶皱，毕竟有些牵强附会。把复杂问题简单化，初听起来，饶有兴趣；强究起来，则矛盾百出，不合情理，难道8000多米高的高峰和1万多米深的海底，也是冷缩形成的吗？地壳冷缩固定以后，又为什么还有沧海桑田之变？喜马拉雅山为什么可以从海底升起来？

鲍蒙提出冷缩说之后的120年，美国天文学家霍伊尔，在1972年，提出一个完全相反的说法，叫做“新星云假说”，说地球原来是个冷球，是由于放射性元素蜕变生热，才能慢慢热起来的。霍伊尔认为：原始的地球上既没有海洋，又没有大气，是一个没有生命的世界。当时的地球是一个温度很低的冷球。后来又怎么变热了呢？那是地球内部的一些放射性蜕变中释放出大量的热，使地球内部的温度逐渐升高，高到竟把地内物质熔解成了岩浆。冷球变热之后，又由于重力作用，重物质便往下沉，轻物质便上浮。铁、镍等重金属沉入地底，形成地球核心部分。硅酸盐等不轻不重的物质包围在地核外面，形成地幔，地幔的表层便是地壳。水汽、大气则飞向天空，形成厚厚的大气层。

当然，地球内放射物质释放出来的热并不是无限的，它只能越来越少，越来越弱，因此，原来的冷球，发了一阵高烧之后，又得冷却下来，特别是外层冷却最快，终于凝固了，变成了地壳。地球内部冷得很慢，直至今日，仍有上千度的高温，保持着可塑性熔岩状态，由于高温和高压，在深层翻滚对流，有时难免不从地壳薄弱处冲出来，形成火山。

地球表面冷却，天空水汽便凝聚成雨，接着便整年整年地下着滂沱大雨，这才使地球上的坑洼地带积满了水，形成大海大洋。这样说米，海洋的形成只能是在地球之后，但至少也有30亿年历史了，也许最初大洋大海没有这么多的水，后来，随着火山的活动，地下水的上冒，随着大陆的形成，泉水的流入，大洋大海才逐渐充满了水，才成了这个样子。众说纷纭，莫衷一是关于海洋的形成，还有很多种说法，各种说法都有一些道理，又都有一些不足，孰是孰非，孰优孰劣，有待进一步考察研究。

1．分出说

地球上有四大洋，其中最深的要算太平洋，谁能说清太平洋盆的形成，问题就解决一大半了。

半个多世纪以前，美国天文学家乔治·达尔文（进化论创始人达尔文的儿子）提出一个十分大胆的说法，叫做“月球分出说”。乔治·达尔文认为：地球的早期处于半熔融状态，它自转速度比现在快得多。同时在太阳引力作用下会发生潮汐。如果潮汐的振动周期与地球的固有振动周期相同，使会发生共振现象，使振幅越来越大，最终有可能引起局部破裂，部分物体飞离地球。现在的月亮，就是20亿年以前，地球在这种自转中甩出去的小火球，那个小火球的体积相当于地球的1／6，留下一个大坑，便是太平洋的洋盆，以后注满水，便是今天占整个海洋面积一半的太平洋。

支持乔治·达尔文说法的人，列举很多理由；第一，月球的密度与地球浅部物质密度近似；第二，只有太平洋洋底几乎全是玄武岩，而其他洋底在玄武岩上面还覆盖了花岗石，由此推测，太平洋的花岗岩都飞到月球上去了；第三，月球上没有地球那样的磁场，那是因为地球内核有铁，月亮没有这个内核；第四，人们从珊瑚化石了解到地球自转速度确有愈早愈快的现象，就是说甩出去是可能的。

随着宇航技术的迅速发展，“飞出说”明显出现了许多漏洞。宇航员从月球上带回的土壤砂石跟地球上并不相同，它并不是花岗岩组成，太平洋底花岗岩飞到月球上去了纯是无稽之谈。而且月球上也有磁场，说明也有带铁质的熔融核心。另外，经测定，月球和地球具有同一年龄，大约都是45亿年前形成的，因此月球是20亿年前从地球上太平洋区域分离出去的说法，根本站不住脚。

2．水成说

持这种观点的人认为，早先的地球被混沌水所包围，整个地球都浸泡在水里面，或者说整个地球全是海洋，没有陆地。后来，在这混沌水中逐渐沉积出矿物和岩石，生成原始的花岗岩的地壳，并逐渐发展成为陆地。因为他们把各种矿物和岩石的形成都归结为水中物沉淀的结果，所以这一假说就叫“水成说”

水成说认为地球上先有海洋后有陆地，陆地产生于海洋之中。这与今天的实际考察结果正好相反，陆地至少有45亿岁，而海洋是在其后10多亿年才出现的。

3．陨石说

有人认为，大约在两亿年前，一颗比月球还大的地球卫星，从万里之遥坠落下来，其威力之猛，超过几十上百个原子弹。偌大的卫星撞到地面上，不仅冲开了大陆硅铝壳，还穿过了硅镁层，甚至可能深入地幔之中。这样一撞，地球的表面，就会有一个大坑，这样一撞，就会引起地球剧烈膨胀，甚至开裂，地下水冒将出来，流进裂缝坑洼地带，这便形成了海洋。后来，又有人估计撞地球的陨星没有月亮大，半径只有500公里。因为太大了，地球不改变形状也会更换位置，如果地球不按原轨道运行了，那会是什么情景？

太不可思议了。即使半径500公里的陨星撞在地球上，形成的环形坑半径也可达300—7000公里。不过这一假说也不能说全无道理，造成太平洋盆底的巨大凹陷和地壳的破裂、变易的原动力，不就有了着落了吗？但是这毕竟是臆测性的，缺乏足够的科学根据。

4．沉陷说

持这种观点的认为：大陆在漫长的岁月中经历了若干次升降运动，时而下沉，为海水淹没，时而上升，露出海面。因此，我们所见到的海洋，只不过是因下沉而被海水淹没的大陆罢了。

这种沧桑之变，前面我们已经写过了。但是用来解释海洋的形成，似乎说得很透，又似乎什么也没有说清。沧桑变化的例子多得很；如美国孤岛海丘1．4亿年前曾是岛屿，后来逐渐下沉，到200万年前完全没入水中。又如离日本120公里的海域里，有一块200公里长80公里宽的陆地，于2200万年前开始下沉，每一万年下沉一米多，现在已下沉到了2000米深处。又如芬兰岸边的波罗的海海底正在上升，100年前芬兰渔夫在贴水面岸石上刻的标记，待子孙们去寻找，那标记已经高出水面两米多了。

但是，无论举多少例子，都是个别现象。从某一局部来说，大海变陆地，或陆地变大海，都是千真万确的事实，而由此得出今天的海洋就是过去的陆地这一普遍性结论则是错误的。20世界初，人们发现海洋具有完全不同大陆的物质成分，在耸入云霄的喜马拉雅山上，可以找到鱼的化石，茫茫大海水之下却很少发现沉陷大陆的踪影，那又怎么简单断言今天的整个海洋就是昔日的陆地呢？

海底扩张和板块学说

魏格纳的漂移说，给后人的启示极大，实际上为板块理论打下了基础。

可惜魏格纳还没有来得及对漂移的动力机制作出符合解释就死了。但科学总是向前发展的，美国地质学家赫斯和迪茨，根据英国霍姆斯“大陆是被动地在地幔对流体上漂移”的论述，提出了“海底扩张说”，把魏格纳的大陆漂移学说推到一个新阶段。

大家知道，我们的地球分三层，表层叫地壳，平均深度有40公里，中层叫地幔，有2900公里，占了地球质量的68．1%。里层叫地核，最厚，有3071公里，但只占地球质量的20%左右。整个地球就像一个鸡蛋一样，地壳相当蛋壳，地幔好比蛋白，地核就是蛋黄。地幔由硅镁物质组成，温度很高，压力极大，地幔物质处于熔融状态，就像沸腾的钢水，不断翻滚、对流。当地壳的某一部分受不住地幔的压力时，熔融物质不断上涌，地壳便不断增厚，再往上升，在陆地上就形成横亘的山脉，在海洋中就形成高耸的海岭。大洋中脊的出现和大洋底盆的更新，都是地幔对流，熔融物上涌的结果，据此，赫斯和迪茨得出结论：由于地幔对流，熔融物上涌，洋底以中脊为轴，不断向两侧扩张，洋盆逐渐扩大，从而提出海底扩张学说。洋底在扩张的过程中，其边缘遇到强大的阻力，扩张便受到阻碍，这时地壳的一部分，钻入地幔之中而被地幔熔化、吸收、形成很深的海沟。又由于挤压的作用，海沟向大陆一侧会顶翘起来，成为岛弧，使海沟与岛弧形影相随。这种奇妙现象，从发生发展到结束，大约需要两亿年。这就不难理解，为什么至少有30亿年历史的大洋，洋底却总是那么年轻，总难找到超过两亿年的古老岩石。

1968年法国人勒皮把“海扩张学说”发展成为“板块构造学说”。

板块学说和大陆漂移学说都认为地球表层是漂移着的，但它们的机制并不相同，后者认为是硅铝层在硅镁层上漂浮，而前者则认为岩石圈在地幔软流圈上漂浮。

什么叫岩石圈呢？原来地幔上还有一层物质结构，跟地壳一样坚硬，它的厚度（包括地壳在内）有75—100公里，这个区域就叫岩石圈。岩石圈下面才是软流圈，软流圈下面又变得十分坚硬，叫做“中圈”，中圈之下才是地核。因此大陆漂移并不像魏格纳所说的那样是硅铝层漂浮在硅镁层上，也不像海底扩张学说所说，坚硬的地壳驮在整个地幔对流体上，被动地缓缓漂移，而是岩石圈漂浮在软流圈的对流体上，无论大陆或洋底都随着岩石圈的漂移而漂移。

勒皮雄把整个地球的岩石圈分为六大块：太平洋板块，印度洋板块、亚欧板块、非洲板块、美洲板块和南极洲板块。由于这几块岩石圈的面积大得很，而厚度只有75—100公里，很像几块板子故称板块。这六大板块，并无海洋陆地之分，非洲板块既包括非洲大陆也包括其他东西印度洋的一部分，和西面的大西洋一部分；美洲板块既有绝大部分美洲在内，也有大半个大西洋在内。这六大板块有的相背而行，两板分离界线便是大洋中脊，那里经常出现地震、中央裂谷等过去无法解释的怪现象。有的相向而行，地壳因而产生褶皱，地层隆起，连绵不断的高山便出现了。亚欧板块与印度板块相向运动，喜马拉雅山便拔地而起，成了世界屋脊。

板块学说不仅能解释陆地山脉的形成，而且能解释整个陆地上的海洋里的各种地质现象。它彻底打破了海陆固定不变的传统地质观念，使地球科学理论发生了根本性变化，因此，从大陆漂移说到海底扩张进而到板块学说兴起，人们称这是地球科学上的革命。

海和洋

当人类第一次离开地球，从太空遥望自己的家园时，人们惊讶地发现，地球是一颗蔚蓝色的水球。这是为什么呢？原来，在地球上的5．11亿平方公里的总面积中，海洋占了70．8%，面积达3．62亿平方公里，大约有38个中国这么大。所以，从太空远远望去，地球就成为一颗蔚蓝色的水球了。

地球上的陆地不仅比海洋小，而且显得比较零碎，这里一片，那里一块，好像突出在海洋上的一些大的“岛屿”。海洋却是连成一片的，各大洋都彼此相通，形成一个统一的世界大洋。所以，地球表面不是陆地分隔海洋，而是海洋包围陆地，地球上的居民全生活在大大小小的“岛屿”之上，只不过，有些“岛屿”相当大而已。

地球上水地很多，大大小小的湖泊、河流星罗棋布，而在其中唱主角的，对地球的方方面面形成显著影响的，自然首推海洋，因为海洋水总体积约有133899万立方公里，约占地球上水储量的96．5%。假如地球是一个平滑的球体，把海洋水平铺在地球表面，世界将出现一个深达2440米的环球大洋。

海洋是地球表面除陆地水以外的水体的总称，人们习惯上称它为海洋。

其实，“海”和“洋”就地理位置和自然条件来说，它们是海洋大家庭中的不同成员。可以这么说，“洋”犹如地球水域的躯干，而“海”连同另外两个成员——“海湾”和“海峡”则是它的肢体。

“洋”指海洋的中心部分，是海洋的主体，面积广大，约占海洋总面积的89%。它深度大，其中4000—6000米之间的大洋面积约占全部大洋面积的近3／5。大洋的水温和盐度比较稳定，受大陆的影响较小，又有独立的潮汐系统和完整的洋流系统，色较高多呈蓝色，且水体的透明度较大。

世界的大洋是广阔连续的水域，通常分为太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋。有的海洋学者，还把太平洋、大西洋和印度洋最南部的连通的水体，单独划分出来，称为南大洋。

“海”是大洋的边缘部分，约占海洋总面积的11%。它的面积小，深度浅，水色低，透明度小，受大陆的影响较大，水文要素的季度变化比较明显，没有独立的海洋系统，潮汐常受大陆支配，但潮差一般比大洋显著。

海按其所处的位置和其他地理特征，可以分为三种类型，即陆缘海、内陆海和陆间海。濒临大陆，以半岛或岛屿为界与大洋相邻的海，称为陆缘海，也叫边缘海，如亚洲东部的日本海、黄海、东海、南海等；伸入大陆内部，有狭窄水道同大洋或边缘海相通的海，称为内陆海，有时也直接叫做内海，如渤海、濑户内海、波罗的海、黑海等；介于两个或三个大陆之间，深度较大，有海峡与邻近海区或大洋相通的海，称为陆间海，或叫地中海，如地中海、加勒比海、红海等。

此外，根据不同的分类方法，海还可以分成许多类型。例如，按海水温度的高低可以分为冷水海和暖水海；按海的形成原因可以分为陆架海、残迹海，等等。

世界大洋有四个：太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋。这四大洋的名称都有各自的来历。

太平洋原本没有名字，我国古代笼统地把它叫做“沧海”或者“大海”。

16世纪初，葡萄牙航海家麦哲伦率领探险队乘着几只帆船，横越大西洋，穿过南美洲曲曲折折的海峡，到达太平洋。麦哲伦发现这里比之波浪滔天、汹涌澎湃的大西洋平静多了，便给它取名“太平洋”。实际上麦哲伦被暂时的假象所蒙蔽，太平洋根本就不太平。太平洋最大，面积等于三个大洋的总和。

太平洋最深，平均深度4000多米。最深的马里亚纳海沟，深达11034米，把世界屋脊珠穆朗马峰放进去距水面还差2000多米。太平洋的水最多，地球上的水有一半贮在那里面。太平洋火山最多，全世界600多座火山就有450多座分布在太平洋区域，不仅边缘区有火山。太平洋火山如此之多，地震自然十分频繁，全世界的地震几乎有一半都发生在太平洋地震圈内，1923年9月1日上午，日本相模湾海底发生地震，离海湾几十公里的东京横滨，倒了四万多幢房屋，十多万人丧生，近百万人无家可归。这么一个大洋能说它“太平”吗？

大西洋原来名称并不统一，北部称西洋或北海，南部称阿特兰他洋。17世纪中期，才把大西洋统称为阿特兰他洋。为什么叫“阿特兰他”呢？传说有一个力大无穷的巨人，名叫阿特拉斯，就住在大西洋。大家就把大西洋叫为“阿特兰他洋”。我国把“Atlantic”意译为“大西洋”。大西洋的面积只及太平洋的一半，但比欧、亚、非三大洲加在一起还要大。

印度洋，我国古时称为“西洋”。郑和七下“西洋”，指的就是印度洋。

古希腊古罗马称它为红海、南海、东海或厄立特里亚海。15世纪末，葡萄牙人绕过非洲南端的好望角进入这片海洋，才叫印度洋。印度洋整个洋面都在东半球，而且大部分处在热带，水面平均温度20℃—26℃。

北冰洋位处北极，终年风雪弥漫，坚冰如砥，是冰和雪的世界，是名副其实的“北冰洋”。北冰洋比起其他三个大洋来，的确是小弟弟，它面积小，且常年积雪不化，海水冰冻，人迹罕至。但因大陆架占了洋面积的一半，开发利用起来，前途可观。欧美国家认为北冰洋只是大西洋的一部分，叫北极海，也是有道理的。

四大洋的附属海很多，据统计共有54个海。太平洋西南部的珊瑚海，面积广达479平方公里，是世界上最大的海。介于地中海和黑海之间的马尔马拉海，面积仅11000平方公里，是世界上最小的海。

海湾，是海或洋伸入陆地的一部分，通常三面被陆地包围，且深度逐渐变浅和宽度逐渐变窄的水域。例如，闻名世界的“石油宝库”波斯湾，仅以狭窄的霍尔木兹海峡与阿曼湾相通，不过，海与湾有时也没有严格的区别，比撕开湾、孟加拉湾、几内亚湾、墨西哥湾、大澳大利亚湾等，实际都是陆缘海或内陆海。

海峡，是两端连接海洋的狭窄水道。它们有的分布在大陆或大陆之间，有的则分布在大陆与岛屿或岛屿与岛屿之间。全世界共有海峡1000多个，其中适于航行的约有130个，而经常用于国际航行的主要海峡有40多个。例如，介于欧洲大陆与大不列颠岛之间的英吉利海峡和多佛尔海峡，沟通太平洋与印度洋的马六甲海峡，被称为波斯湾油库“阀门”的霍尔木兹海峡，我国东部的“海上走廊”台湾海峡，沟通南大西洋和南太平洋的航道麦哲伦海峡，以及作为地中海“门槛”的直布罗陀海峡等等。世界有多少海呢？国际水道测量局统计有54个，太平洋17个，大西洋14个，印度洋9个，北冰洋9个。最大的海要算太平洋的珊瑚海和南海，其次是大西洋的加勒比海、地中海和印度洋的阿拉伯海；最小的海是大西洋的亚速海和北冰洋的白海。海距离大陆较近，按照它们的不同位置，又区分为地中海、内海和边缘海。

地中海位于几个洲之间，有浅的海峡与大洋相连，深度几乎与大洋相等。如欧洲的“地中海”。

内海又叫“内陆海”，是指伸入大陆内部的海，海水受人口河水的影响比较大，如我国的渤海、欧洲的黑海、里海等。

边缘海简称“缘海”或“边海”，是大洋边缘部分，一侧以大陆为界，另一侧以半岛、岛屿与大洋分隔，但水流交换不畅，比如我国的黄海、东海、太平洋西北部人鄂霍次克海，它们受潮汐的影响比较大。

大洋观光

认识了“海”与“洋”的联系与区别，我们再来看一看四个大洋的基本情况。

太平洋，位于亚洲、大洋洲、北美洲、南美洲和南极洲之间。

太平洋的形状近似圆形，面积广，达17868万平方公里，约占世界海洋总面积的49．5%，是世界上面积最大、水域最广阔的第一大洋。

太平洋是世界水体最深的大洋，平均深度为4028米，全球超过万米深的6个海沟全在太平洋中，其中马里亚纳海沟是世界海洋最深的地方。

太平洋岛屿星罗棋布，中西太平洋是世界岛屿最多的水域，素有“万岛世界”之称。新几内亚岛、塔斯马尼亚岛、新西兰的北岛和南岛，以及美拉尼西亚、密克罗尼西亚、玻利尼西亚三大岛群等，是太平洋中的重要岛屿。

西太平洋岛屿众多，有闻名的花采列岛，包括阿留申群岛、千岛群岛、日本群岛、琉球群岛、台湾岛、菲律宾群岛和巽他群岛等。东太平洋岛屿稀少，主要有温哥华岛等。

太平洋的名字很美，其实并不“太平”。在南纬40°，终年刮着强大的西风，洋面辽阔，风力很大，被称为“狂吼咆哮的四十度带”，是有名的风浪险恶的海区，对南来北往的船只造成很大威胁。夏秋两季，在菲律宾以东海面，常产生热带风暴和台风，并向东亚地区运行。强烈的热带风暴和台风，可以掀起惊涛骇浪，连万吨海轮也会被卷进海底。

太平洋沿岸和太平洋中，有30多个国家和一些尚未独立的岛屿，居住着世界总人口的近1／2。近年来，太平洋地区的经济发展比较迅速，已引起世界的普遍关注。

大西洋，位于南、北美洲、非洲之间，南接南极洲，通过深入内陆的属海地中海、黑海与亚洲濒临。

大西洋面积约9430万平方公里，是世界第二大洋。

大西洋较大的边缘海、内海和海湾有地中海、黑海、比撕开湾、北海、波罗的海、挪威海、墨西哥湾、加勒比海和几内亚湾；著名的海峡有英吉利海峡（拉芒什海峡）、多佛尔海峡（加来海峡）、直布罗陀海峡、土耳其海峡以及进出波罗的海的卡特加特海峡、厄勒海峡和大、小贝尔特海峡等；较大的岛屿和群岛有大不列颠岛、爱尔兰岛、冰岛、纽芬兰岛、大安的列斯群岛、小安的列斯群岛、巴哈马群岛、百慕大群岛、亚速尔群岛、加那利群岛、佛得角群岛、马尔维纳斯群岛（马尔维纳斯群岛）以及地中海中的一些岛屿。

大西洋沿岸和大西洋中有近70个国家和地区。欧洲西部，南、北美洲的东部，非洲的几内亚湾沿岸，濒临辽阔的大西洋，是各大洲经济比较发达的地区。

印度洋，东、西、北三面是陆地，分别是澳大利亚大陆、非洲大陆和亚洲大陆，东南部和西南部分别与太平洋、大西洋“携手”相连，南靠冰雪皑皑的南极洲。

印度洋的面积为7492万平方公里，约占世界海洋总面积的1／5左右，是世界第三大洋。

印度洋中的岛屿较少，大多分布在北部和西部，主要有马达加斯加岛和斯里兰卡岛，以及安达曼群岛、尼科巴群岛、科摩罗群岛、塞舌耳群岛、查戈斯群岛、马尔代夫群岛、留泥汪岛等。

印度洋的周围有30多个国家和地区，除大洋洲的澳大利亚外，其余都属于发展中国家。

北冰洋，大致以北极为中心，被亚欧大陆和北美大陆所环抱。它通过格陵兰海及一系列海峡与大西洋相接，并以狭窄的白令海峡与太平洋相通。

北冰洋的面积为1230万平方公里，是世界上面积最小、水体最浅的大洋。因此，有人认为北冰洋不能同其他三个大洋相提并论，它不过是亚、欧、美三大洲之间的地中海，附属于大西洋，被称为北极地中海。

北冰洋地处北极圈内，气候寒冷，有半年时间绝大部分地区的平均气温为－20℃—－40℃，且没有真正的夏季，边缘海域有频繁的风暴，是世界上最寒冷的大洋。同时，这里还有奇特的极昼极夜现象。夏天，连续白昼，淡淡的“夕阳”一连好几个月在洋面附近徘徊；冬季，绵延黑夜，星星始终在黑黝黝的天穹闪烁。最奇妙的是在北极的天空中，还可以看到色彩缤纷、游动变幻的北极光。

北冰洋表层广覆着冰层，冬季冰面达1000多万平方公里，夏季仍有2／3的洋面为冰雪所覆盖，是一片白茫茫的银色世界。这里的冰不仅多，而且厚，一般为2—4米，连重型飞机都可以在冰上起落。越接近极地，冰层越厚，极点附近竟厚达30多米！

北冰洋海岸线曲折，岛屿众多，且多边缘海。亚欧大陆北面自西向东有巴伦支海、喀拉海、拉普帖夫海、东西伯利亚海、楚科奇海等；北美大陆北面有波弗特海和各岛之间的众多海峡；格陵兰岛以东有格陵兰海。北冰洋的主要岛屿有世界最大岛屿格陵兰岛和斯匹茨卑尔根群岛、新地岛、新西伯利亚群岛、法兰士约瑟夫地群岛和北美洲北部的北极群岛等。

北冰洋通过拉布拉多寒流和东格陵兰寒流使海水流进大西洋时，往往随身携带许多“土特产”——冰山，浩浩荡荡向南漂去。这些冰山，形状奇特，千姿百态，峥嵘突兀，洁白耀眼，远远望去，仿佛一座座碧海玉山。然而，冰山虽美，却为祸不浅。冰山小的面积不足1平方公里，大的可达几平方公里，这些“庞然大物”在海上漂移，常常会造成沉船事故，所以有人说冰山是沉船的祸首。

过去，美国和西欧一些国家，曾把海洋划分成七个部分，即北冰洋、北大西洋、南大西洋、北太平洋、南太平洋、印度洋和南冰洋。而现在，他们通常只使用太平洋、大西洋和印度洋三大洋的名称，把北冰洋看作大西洋的附属海。有时，海洋学家们为了研究上的方便，也根据海洋本身的自然特征，把南极大陆周围直到南纬40°附近的一片片汪洋大海，称为南大洋。可见，海与洋的区分，与洋的划分，并无严格的一定之规，在遵循为大多数人承认的规定的前提下，有时也可以灵活对待，这种态度其实也是一种科学的态度。

海水的家族成员

海洋水是含有一定数量的无机质和有机质的溶液，主要溶解有氮、氧和二氧化碳等气体物质，以氯化物为主的各种盐类，以及其他许多种化学元素。

在为数众多的溶解于海洋水的元素中，氯化物和硫酸盐含量约占盐类总含量的99%，其中氯化钠、氯化镁等氯化物则占4／5以上。氯化钠（食盐）味道发咸，氯化镁和硫酸镁味道发苦，所以海洋水不仅有咸味，也有苦味。

全世界的海洋水里到底含有多少盐类呢？如果把它们全部提取出来，那是非常惊人的。

据科学家计算，全球海洋水中盐类总含量约5亿亿吨，体积有2200万立方。这个数字有多大呢？打个比方，如果把海水全部蒸发掉，整个大洋底部将平均有60米厚的盐层，如果把这么多盐类均匀地铺在地球表面，则有45米厚；如果把它们全部倒入北冰洋，不仅可以将北冰洋填平，而且会在洋面上堆起500米高的盐层；如果把它们堆积到印度半岛上，盐层的高度甚至可以把世界第一高峰——珠穆朗玛峰完全埋没。

微量元素的单位体积和海水内含量微乎其微，但由于海洋水总储量非常庞大，所以这些元素也十分可观。例如，1000吨海洋水中含铀仅有3克，但在整个海洋中铀的总储量高达40多亿吨，比陆地上已知铀的总储量大2000—3000倍，大约相当于燃烧8000万亿吨优质煤所释放的能量。1000吨海洋水中含金0．0004克，整个海洋就有500多万吨；在1000吨海洋水中含碘60克，整个海洋就多达930亿吨。

盐的“发祥地”

也许你会产生一个奇怪的问题：雨水是淡的，河水是淡的，千条江河滔滔奔流，日夜不停地汇入大海，可是，亿万年下来，海水却仍然是咸的。那么，海水里的盐分究竟是从哪儿来呢？

这个问题众说纷纭，目前还没有得出完全一致的解释。但通常有两种说法。

一种认为，海洋水中的盐类来自海底。地壳运动引起岩浆由地幔侵入地壳，海底火山的多次喷发，排放出大量的元素和其他化合物，这是海洋水中盐类的主要来源。同时，长期浸泡在海洋水中的底基岩，也可以向海洋水提供各种盐类。

另一种认为，海洋水中的盐类来自河流。大陆地壳的岩石，在外营力的风化和剥蚀作用下，水流溶解了岩石中的盐类，然后通过河水和地下水输送到海洋，使海水逐渐咸起来。

实际上，这两种说法都有一定道理，很可能把这两种说法合在一起，就是海洋水中盐类的真正来源。

河水不断把陆地上的盐分带入大海，海水会不会越来越咸呢？不会。因为从总量上看，河流入海的盐分所占比例较小，加上海洋生物消耗和人类不断从海水中提取盐类，因而大海的盐分基本上趋于稳定，不会有明显的变化。

也就是说，与人类有着千丝万缕联系的海洋水，依然会带着它那特有的苦咸味，伴随人类的一生。

神秘的海底世界

大海是个富饶的宝库，也是世界上最神奇的地方。每当人们在岸边拾着浪潮送来的贝壳，望着时而波涛汹涌，时而风平浪静的大海的时候，多么想透过蔚蓝色的海水，了解海底世界的奥秘啊！海底世界究竟是个什么样子呢？

大海底下也像海平面一样的平坦吗？

让我们到海底去做一次有趣的潜水旅行吧。穿上潜水服，从铺满晶莹沙粒的海滩，沿着向海底倾斜的缓坡向下走去，就进入了海底世界。这里是一片充满阳光的温暖的生物世界。形形色色的海草，随着海水的起伏轻轻地摇摆着，构成了一望无际的海底草原。五颜六色的小鱼在水草中穿游，身体魁梧的海蟹在忙碌地寻找食物。平坦的海底上铺满了松散的泥沙，有时还可以看到伸入到海底的河谷。其实，这些浅海地区仍然是大陆的一部分，是陆地向海底延伸的部分，我们把它叫做“大陆架”。

大陆架的宽度各处并不同，有的宽达一千多公里，有的只有几公里，但是它们都比较平坦，坡度非常平缓，一千米长的距离，高度上也差不了一两米。

大陆架是海洋中最富饶的地方，它有着繁盛的海洋生物，世界上80%左右的海洋水产都是在大陆架地区捕捉到的。大陆架海底下面还蕴藏着丰富的天然气、煤、铁等矿产。

从大陆架继续向海洋深处走去，地势急剧变陡，就像一个大滑梯一样向海洋深处直插下去，海水从一二百米深一下子增加到两三千米深。这个陡坡叫做“大陆坡”，是大陆架到大洋洋底的过渡地带，平均宽度是15－80公里。在大陆坡上，我们可以看到有一条条平行的海底峡谷伸向洋底。这些海底峡谷象英语字母“v”字一样，又陡又深。大陆坡是个黑暗的世界，这里已经没有大陆架上那种生机勃勃的景象了。地面上有的地方岩石裸露，有的地方覆盖着来自大陆的沙子，而更多的地方覆盖着一层青灰色的软泥。

由于海水越深，压力越大，到海洋的腹地——大洋洋底去旅行，那就得乘坐深水潜艇了。大洋洋底的面积占整个海洋面积的五分之四，差不多等于地球上陆地面积的一倍。大洋底也和大陆上一样，有着复杂多样的地形。其中最壮观的要数海底山脉了。这些山脉雄伟高峻，高可达两三千米，宽可达一两千公里，逶迤相接长达几万公里，曲折蜿蜒，贯穿四个大洋，是地球上最大的山脉，人们也叫它做大洋中脊。在大洋洋底中，面积最大的是大洋盆地，它的面积占大洋的一半，比地球上整个陆地的面积还要大些。在大洋盆地上，我们可以看到辽阔的海底高原、平坦的深海平原、林立的海峰、峻峭的海岭和一座座孤立的海底平台。这里而最奇妙的是深海平原和海峰。深海平原处于大洋盆地中最深的地方，平坦得很难让人找到一点起伏，可以说是地球上最平的地方。而一座座平地拔起的海峰，顶部浑圆，四周陡峭。原来它们是一座座耸立在海盆上面的火山。有的海峰，顶部露出海面，就成为岛屿。在太平洋的西南部就有上万个这样的火山岛。

大洋洋底是个黑暗，寒冷、寂静的世界，水温终年保持在1℃～2℃。这里没有植物，却有着一些奇形怪状的海生动物。在这里我们能看到一些发光带电的鱼类，在漆黑的海洋中，不时发出红色的、蓝色的、绿色的光亮，给寂静的海底带来一点生气。这里还能看见一些大嘴尖牙、身体扁平的鱼，用它长长的触手在捕获食物。在世界大洋的洋底还蕴藏着丰富的矿藏。外表像土豆一样的黄褐色锰结核，遍布在深海海底，它不仅含有锰，还含有铜、钻、镍、铁等二十多种有用的金属元素。这些锰结核还在不断地长大，真是取之不尽的宝藏。

游历了海底世界，你可能会问，辽阔的海洋中到底哪儿最深呢？在大洋洋底的边缘地带，有一条条狭长的深渊，叫做海沟。这些海沟，上部坡度比较缓，宽度有几十公里到一百公里，越向下坡度越陡，常常像台阶一样，一级级的伸向洋底，到了海沟底部有的才半公里宽。海沟深度一般都超过6000米，世界大洋中，水深超过一万米的深海沟只有六个，全都在太平洋。其中，位于太平洋西部的马里亚纳海沟，最深处深达11034米，是世界上最深的海沟，也是地球上已知的最低的地方。如果我们把陆地上最高的珠穆朗玛峰（8848米）搬到马里亚纳海沟里去，峰顶距海面还差着两千多米呢！

海水为什么又咸又苦

喝过海水的人都知道海水又咸又苦，还有点涩。所以，在大海中航行的船只总要带些淡水，沿海地区的农民也不会用海水来灌溉庄稼。

海水中又咸又苦的东西是什么呢？

把一盆海水晒干，就会发现在盆底上有一层白花花的东西。这白花花的东西，在化学上叫做盐。海水中溶解的盐类很多。据计算，一立方公里的海水中，有两千七百多万吨氯化钠、三百二十万吨氯化镁、二百二十万吨碳酸镁、一百二十万吨硫酸镁，还有许多其他种类的盐。如果我们把地球上的全部海水都蒸发干，那么海底就会沉淀出六十米厚的白花花的盐类。这些盐类的体积有两千二百万立方公里那么大，它们可以把整个北冰洋填平还有剩余。

海水中的这些盐类，和人类的关系非常密切。我们每天少不了的食盐（氯化钠），是海水中含量最大的一种盐类，它占海水中所有盐类的78%。食盐不仅是人类必需的食物，而且还是化学工业离不了的一种原料。人类所需用的食盐，绝大部分是从大海中提取的。

点豆腐用的卤水的主要成分是氯化镁，氯化镁也是海水中含量较大的一种盐类。现在世界上所需的镁和镁的化合物，很大一部分是从海水中所含的氯化镁和硫酸镁提取的。镁是一种重要的金属，制造飞机、快艇、汽车、火箭都离不开它。

食盐是咸的，卤水是苦的。现在你明白海水为什么又咸又苦了吧！

其实，海水里含有物质，远不止食盐和卤水。在地球上已经发现的一百多种元素中，有八十多种在海水中都能找到。不少元素，在海水中的含量，比在陆地上的储量要大得多。比如海水中铀的总含量可达四十亿到二百亿吨，比陆地上的总储量多两千倍到一万倍；黄金的含量约一千万吨，也比陆地上的储量多得多。现在，人们可以从海水中提取钾、碘、铀等多种元素。

随着科学的发展，海水对人类的贡献将会越来越大。

海洋中也有“河流”吗

有人曾做过这样一个试验：把一个密封的小瓶，从澳大利亚的墨尔本附近投入海里，这个小瓶横渡了印度洋，游历了大西洋，走了三年多的时间，最后来到了英国。这个在太平洋南部投入海中的小瓶，怎么会长途跋涉几万公里，来到大西洋北部的英国海面呢？这个试验启示我们，海洋中海水的流动看来是有一定规律的。

经过人们多年的观察、实验，证明了在浩渺的大洋中存在着一条条巨大的“河流”。它们和陆地上的河流一样，在不停地朝着一定的方向流动。这些海洋中的“河流”就叫做“洋流”，也叫海流。

大洋表层的洋流，比陆地上的河流要大得多了。它们有几十到几百公里宽，上千公里长，浩浩荡荡地在海洋中奔流，最快的一小时能走九至十公里。

让我们比较一下北太平洋和北大西洋的洋流有什么特点。在北太平洋上，有北赤道暖流、日本暖流、北太平洋暖流和加利福尼亚寒流组成的一个环形的洋流圈；在北大西洋上有北赤道暖流、墨西哥湾暖流、北大西洋暖流和加那利寒流组成的一个环形的洋流圈。这两个洋流圈有多相似啊！它们都和时针旋转的方向一样。也就是说，在北半球的太平洋和大西洋上都有一个顺时针旋转的洋流圈。同样，你再观察南半球，就会发现南太平洋上的洋流圈由南赤道暖流、东澳大利亚暖流、巴西暖流、西风漂流和本格拉寒流组成。

这两个洋流圈运动的方向和北半球相反，是反时针方向的。

大洋西侧的洋流都是暖流，而东侧的洋流都是寒流，不管南北半球全一样。

洋流怎么还有寒暖之分呢？为什么洋流前进的路线那么有规律呢？

原来，每条洋流的源地不同，它们的温度就不同。比如太平洋上的日本暖流，它的源地在菲律宾以东、赤道附近的热带海洋上，那儿的海水被火辣辣的太阳晒得热乎乎的。这股海流从低向高纬度的洋面流去，它的温度就比周围海水的温度要高，所以就叫它暖流。而太平洋上的秘鲁寒流，它是从高纬度的大洋地区，带着满身的凉气向赤道流去，温度就比周围海水的温度低，所以就叫它寒流。

洋流的分布为什么那样有规律呢？这要从驱动洋流运行的力量说起。这股使洋流运动的力量，主要就是风。在地球上某些地区有一种不停地朝一个方向吹的风，海洋中的水在这种稳定的定向风驱赶下，从原来所停留的地方不停地向着一个方向流动。比如在赤道以北的热带海面上终年吹送一股东北信风，在赤道以南的热带海面上终年吹一股东南信风。它们不停地从东向西吹，就使得赤道附近的海水离开了老家，不停地自东向西流去，这就形成了北赤道暖流和南赤道暖流。而南北纬40°—60°的海面上经常吹偏西风，就形成了西风漂流、北太平洋暖流和北大西洋暖流。除了定向吹的风以外，地球的自转和大陆的阻挡也能造成洋流方向的改变。象北赤道暖流向西撞着亚洲、北美洲大陆后，一小部分给撞了回来，而大部分就沿着大陆的东岸向北流去，形成暖流。大洋中海水的运动是非常复杂的。表层海水的运动容易使人了解，而大洋深处的海水怎样运动，这个谜还有待进一步去考察。

大海里的“草原”和“森林”

海洋里有1万多种植物，绝大多数都是低等的叶状植物，也就是海藻和海洋菌类。这些藻和菌类，大的如参天大树，小的肉眼难以看清。它们有的漂浮于海面，形成辽阔的海上草原；有的生长于海底，形成繁茂的海底森林。

在北大西洋中心，就有一块马尾藻形成的海上草原。由于这里风平浪静，水流微弱，飘浮的马尾藻不能远游，便在这里定居下来，并不断繁衍，盖满了大约450万平方公里的海面，远远看去真像是一片辽阔无边的草原。使这片海域有了“马尾藻海”的称号。

海洋植物不仅可以构成一片片海上草原，而且那些长得高大的海藻，也可以形成巨大的海底森林。长在海底的藻类，不像陆地上的植物那样，扎根于土壤。而是用假根附着在海底或岩石上，直接从海水里获得营养物质。在南太平洋沿岸生长的“海藻树”，高3—15米，粗如人腿，退潮时才露出上部的枝叶。在北美洲的一些沿海地区，生长着一种“棕榈”，长在海底岩石上，不怕风浪冲击，高达90余米。有一种巨藻，是藻类之王，高几十米到百余米，有的甚至达到500米，其“叶片”就有40—100厘米长，它的寿命有12年之久。就是这些巨藻形成了海底森林。

海洋“草原”和“森林”对人类来说，也是宝贵财富。许多海藻营养价值很高，如紫菜、海带、江篱、石花菜、海萝等，都是人们常吃的海菜。许多海藻的药用价值相当大，如海带含碘多，可治粗脖子病；紫菜可治高血压；海人草、铜藻、铁丁菜、青虫子等可入药驱蛔虫；萱藻、马尾藻、海蒿子等还可以提炼出抗癌药物呢！还有许多海藻是很好的氮肥和钾肥及重要的牲畜饲料。因此，人类正在努力开发利用海上草原和海底森林。