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漫談海洋科學教育 2008/08/04 許育彰 海洋大學教育研究所 楔子 海洋科學的研究領域十分廣泛，其主要內容包括對海洋的物理、化學、生物、地質過程的基礎研究，以及對海洋資源開發利用、海上軍事活動的應用研究。 講述大綱 一、海洋的樣貌 二、海洋科學的萌芽 三、海洋科學的建立 四、海洋科學的基礎研究 五、海洋科學的應用研究 六、結語 一、海洋的樣貌 地球：水的行星 地球的海陸分佈 Land hemispher Water hemispher 53％ Water 10％ Land 海洋的區分 大洋（Ocean ）：面積很廣，鹽度大致穩定，有自己獨立的潮汐和海流系統者。 三大洋：太平洋、大西洋、印度洋。 海洋的區分 附屬海或鄰海（Adjacent Sea）: 面積較小，受河水流入的影響很大，鹽度常有變化，沒有獨立的潮汐和海流系統，主要是受所屬大洋的影響。 分為「地中海」(Mediterranean Sea) 和「邊緣海」兩種。 分佈情形全球海洋＆附屬海 二、海洋科學的萌芽 海洋科學的萌芽 在 15- 17 世紀「地理大發現」之後，近代海洋科學開始萌芽。 大約在18世紀前後，一些零星的海洋科學理論陸續被提出來。 海洋科學的萌芽 1687年，牛頓利用萬有引力定律解釋潮汐現象，奠定了潮汐研究的科學基礎。 海洋科學的萌芽 海洋科學的萌芽 1725年，意大利人馬西里發表「海洋自然史」，其內容包括：海底地形、海水性質、海水運動、海中植物與海中動物。 海洋科學的萌芽 1740年，瑞士科學家白努利提出潮汐靜力學理論。 海洋科學的萌芽 1769年，富蘭克林(Benjamin Franklin)為了加速郵件傳遞（橫渡大西洋）的速度，因而發表了墨西哥灣流圖。 海洋科學的萌芽 1772年，法國化學家拉瓦錫首先測定海水的成分。 海洋科學的萌芽 1775年，法國數學家及天文學家拉普拉斯首創大洋潮汐動力學理論。 海洋科學的萌芽 1806年，英國蒲福上將提出海面風力分級法。 海洋科學的萌芽 1814年，德國博物學家及自然地理學家洪堡曾利用海水顏色及溫度等變項，判斷海洋的深度。 海洋科學的萌芽 1842年，海洋學家莫銳分析了上萬冊之航海日誌，將海洋中之風速與洋流的觀測資料整理成海流圖。 三、海洋科學的建立 海洋科學的建立 直到19世紀70年代，英國皇家學會組織的“挑戰者號”完成首次環球海洋科學考察之後，海洋科學才成為一門獨立的學科。 海洋科學研究：基礎vs.應用 海洋科學是研究海洋的自然現象、性質及其變化規律，以及與開發利用海洋有關的知識體系。 前者為基礎研究，而後者為應用研究。 四、海洋科學基礎研究 海洋科學的基礎研究 1.物理海洋學 Physical Oceanography：研究海洋內部及其鄰近之大氣的各種性質與動態。 研究對象包括：海流、波浪、潮汐、潮流、海水的物理性質（聲、光、電、磁等）、海洋內部的熱量分配、海水循環以及海洋與大氣間的各種交換問題。 1.物理海洋學 上升氣流促成水汽凝結，降水，釋出潛熱，加熱空氣，使上升氣流加強，促進氣旋發展。 2.化學海洋學 Chemical Oceanography ﹕研究海水之化學成份、分佈狀態、及其分析、提煉技術；海洋中有機與無機物之組成、分佈與利用等問題。 2.化學海洋學 目前在海水中已發現的化學元素超過80種，約占週期表2/3的元素。 海水中絕大部分元素呈離子狀態，主要有氯、鈉、鎂、硫、鈣、鉀、溴、碳、鍶、硼、氟等11種，它們占海水中全部溶解元素含量的 99%；其餘 1 % 的元素含量甚微，稱為海水微量元素。 3.地質海洋學 Geological Oceanography ﹕ 專門研究海底地質、古海洋環境、海底地層結構、海洋沈積狀況以及海底礦物資源等。 3.地質海洋學 1.人工震源 2.地震波 3.檢波電纜 4.反射波 5.地震記錄 4.生物海洋學 Biological Oceanography ﹕ ?專門研究海洋生物之各種生活現象（生殖、成長、覓食、寄生、共生等）與環境（溫度、壓力、鹽度、日光、營養等）對其生活習性的影響。 4.生物海洋學 1977年，阿爾文號深潛器下到2500m水深的加拉帕戈斯裂谷，發現了正在噴出熱液的黑煙囪及其周邊的熱液生物群。 4.生物海洋學 深海研究發現：地球上有兩類生物群，一類是靠外源能量（即太陽能）行光合作用產生有機質；另一類則是靠地球內源能量（即地熱），在黑暗和高溫的環境下，靠化合作用維持生命。 五、海洋科學應用研究 海洋科學的應用研究 軍事 二次大戰前，海洋科學研究以德國居於領導地位，其中尤以物理海洋學更是遙遙領先其他各國。 海洋科學