海洋上存在有什么奥秘?

人类认识海洋的历史,是在沿海地区和海上从事生产活动开始的.古代人类已具有关于海洋的一些地理知识.但直到19世纪70年代,英国皇家学会组织的“挑战者”号完成首次环球海洋科学考察之后,海洋学才开始逐渐形成为一门独立的学科.20世纪50～60年代以后,海洋学获得大发展,形成为一门综合性很强的海洋科学.
从古代到18世纪末是海洋知识的积累时期,也是海洋学萌芽时期.
在科学不发达的古代,人们对海洋自然现象的认识和探索,主要依靠很不充分的观察和简单的逻辑推理.虽然当时只限于直观地、笼统地把握海洋的一些性质,但也提出了不少精彩的见解.例如,公元前7～前6世纪古希腊的泰勒斯认为,水是万物的本源,而大地则浮在浩瀚无际的海洋之中.公元前11～前6世纪中国的《诗经》中,已有江河“朝宗于海”的记载.公元前四世纪,古希腊思想家中知识最渊博的亚里士多德在《动物志》中,已描述和记载170多种爱琴海的动物.公元一世纪,中国东汉王充曾科学地指出了潮汐运动和月亮运行的对应关系.
从15世纪到18世纪末,自然科学和航海事业的发展,促进了海洋知识的积累.这时的海洋知识以远航探险等活动所记述的全球海陆分布和海洋自然地理概况为主.
1405～1433年中国明朝郑和率领船队七次横渡印度洋；1492～1504年意大利航海家哥伦布4次横渡大西洋,并到达美洲；1519～1522年葡萄牙航海家麦哲伦等完成了人类历史上第一次环球航行；1768～1779年英国库克在海洋探险中最早进行科学考察,取得了第一批关于大洋表层水温、海流和诲深以及珊瑚礁等资料.
这些活动和成果,不仅使人们弄清了地球的形状和海陆分布的大体形势,而且直接推动了近代自然科学的发展,为海洋学各个主要分支学科的形成奠定了基础.如1670年英国玻意耳研究海水含盐量和海水密度的变化关系,开创了海洋化学研究；1674年荷兰列文虎克在荷兰海域最先发现原生动物；1687年,英国牛顿用引力定律解释潮汐,奠定了潮汐研究的科学基础；1740年瑞士科学家贝努利提出潮汐静力学理论；1772年法国拉瓦锡首先测定海水成分；1775年法国拉普拉斯首创大洋潮汐动力学理论,等等.
19世纪初到20世纪中,机器大工业的产生和发展,有力地促进了海洋学的建立和发展.
英国科学家、生物进化论的创始人达尔文在 1831～1836年随“贝格尔”号环球航行,对海洋生物、珊瑚礁进行了大量研究,于1842年出版《珊瑚礁的构造和分布》,提出了珊瑚礁成因的沉降说；于1859年出版《物种起源》,建立了生物进化理论.
英国生物学家福布斯在19世纪40、50年代提出了海洋生物分布分带的概念,出版了第一幅海产生物分布图和海洋生态学的经典著作《欧洲海的自然史》.美国学者莫里为海洋学的建立作出了更为显著的贡献,其1855年出版的《海洋自然地理学》被誉为近代海洋学的第一本经典著作.
1872～1876年,英国“挑战者”号考察被认为是现代海洋学研究的真正开始.“挑战者”号在12万多公里航程中,作了多学科综合性的海洋观测,在海洋气象、海流、水温、海水化学成分、海洋生物和海底沉积物等方面取得大量成果,使海洋学从传统的自然地理学领域中分化出来,逐渐形成独立的学科.
1925～1927年,德国“流星”号在南大西洋的科学考察,第一次采用电子回声测深法,测得七万多个海洋深度数据等资料,揭示了大洋底部并不是平坦的,它像陆地地貌一样变化多端.同时,海洋物理学、海洋化学、海洋地质学和海洋生物学等各基础分支学科的研究也取得显著进展,发现和证实了一些海洋自然规律.
1957年,海洋研究科学委员会(SCOR)和1960年*间海洋学委员会(IOC)的成立,促进了海洋科学的迅速发展.美国的深潜器“的里雅斯特2”号1960年曾深潜到10919米的海洋深处,美国核潜艇“鹦鹉螺”号1950年从冰下穿越北极,表明海洋的任何部分都能为人类所征服.但是,1963年美国潜艇“脱粒机”号和1960年“蝎子”号失事,全体乘员丧生,又从反面证明海洋环境仍然是难以掌握的.事实上,从技术的角度来说,人类要在深海海底上行走比在月球上漫步还要困难.
现代海洋学对于具体的海洋自然现象或特定海区的研究,普遍地从传统的静态定性描述和简单的因果分析向着动态定量分析发展,重视基础理论、现场实验和功能模拟研究.
海洋科学各分支学科之间、海洋科学和相邻基础科学之间的相互结合、相互渗透,并逐步形成了一系列跨学科的有高度综合性的研究课题.例如,海洋-大气相互作用和长期气候预报、海洋生态系统、海洋中的物质循环和转化、洋底构造以及有关海洋与地球的起源,海洋生命起源这样一些根本问题.
深海钻探和海洋地球物理探测技术的发展,使海洋科学(特别是海洋地质学)以及地球科学的研究方法和理论出现新的突破.例如,被誉为20世纪地球科学最重大成就之一的板块构造理论,主要就是通过对海洋地质和地球物理探测成果的研究建立起来的.
20世纪60年代以来海洋科学中所有的重大进展都同新的观测仪器、研究手段和方法的研制成功,以及广泛而密切的国际合作有关.例如,卓有成效的海洋观测,数据传输、处理系统的应用,航天遥感、遥测技术和水声技术的应用,国际地球物理年、国际印度洋考察、黑潮及邻近水域的合作研究、国际海洋考察十年、全球大气研究计划大西洋热带实验、深海钻探计划,以及世界(海洋科学)资料中心的建立等国际性海洋科学合作研究.