海洋历史的起源
世界海洋
在组成世界海洋的主要单元中，有三个——大西洋、印度洋和太平洋——从南极洲向北延伸，形成巨大的“海湾”,将各大洲分隔开来。第四个是北冰洋，几乎被欧亚大陆和北美洲所包围，轮廓几乎呈圆形，覆盖着北极地区。南大洋(也称为南极洋)现在通常被认为是第五个独立的大洋，从南极洲海岸向北延伸到南纬60度。主要的大洋进一步细分为更小的区域，大致称为海洋、海湾或海湾。其中一些海洋，如北大西洋的马尾藻海，只有模糊的定义，而其他海洋，如地中海或黑海，几乎完全被陆地包围。像里海这样的大型完全内陆的咸水湖实际上是盐湖。
海洋之间的边界通常由与其接壤的大陆块或洋底的洋脊来划定，它们也作为地理边界。在没有这些特征的地方(例如南极洋北部边界不明确)，边界多少是由逆流的波动带任意确定的，成为两个相邻海洋之间混合的部分障碍。
海洋不是均匀分布在地球表面的。大陆和海洋盆地往往是对跖的，或者彼此完全相反，也就是说，大陆位于地球上与海洋盆地相反的一侧。例如，南极洲与北冰洋正相反；南太平洋与欧洲相对。此外，地球陆地面积的三分之二以上位于北半球，而海洋占南半球的80%以上。
世界海洋的面积约为361万平方公里，平均深度约为3730米，总体积约为1 . 347亿立方公里。每立方英里的海水重约47亿吨，含有166万吨溶解固体。海水的一个最独特和引人注目的方面是它的盐度，或溶解盐的含量。盐度的测量实质上是确定1 kg海水中溶解盐的量，用千分之几(‰)表示。海洋盐度一般在33‰~ 38‰之间，平均约为35 ‰。千分之三十五的盐度相当于重量的3.5%。六种元素(氯、钠、镁、硫、钙和钾)构成了溶解在海洋中的总盐的90%以上。由于上覆水的重量，海水中的压力随着深度的增加而增加。每10米(33英尺)的深度，压力以1大气压的速率增加(1大气压=15磅/平方英寸)。或每平方厘米1.016达因)。海洋的平均温度是3.9摄氏度(39华氏度)。
现在看来，构成现在海洋的水(以及构成现在大气的气体)并非来自宇宙，也就是说，不存在于原始大气中。相反，它们是在地球形成后的第一个10亿或20亿年中的某个时候从地球内部获得的。现在人们也普遍认为，在过去的至少2亿年里，一个新的洋壳一直在或多或少地不断形成，这是沿着由一系列水下山脉组成的大洋中脊系统(见海底扩张)的火山活动过程。根据目前的知识，似乎很有可能所有的海水和大气气体都是通过火山活动从地壳和上地幔的硅酸盐岩石中分离出这些挥发性成分而逐渐释放出来的。(众所周知，熔岩含有大量的水和其他在凝固时释放的挥发物。随着时间的推移，火山活动释放的水逐渐填满了海洋洼地。
大陆架、斜坡和海隆
事实上，所有的大陆都被称为大陆架的缓坡水下平原所包围，大陆架是沿海平原的水下延伸。大陆架是最著名的海洋区域，也是商业开发最多的区域。正是这个地区发现了几乎所有的石油、商业用沙砾和渔业资源。它也是废物倾倒的场所。海平面的变化交替地暴露和淹没了部分大陆架。大陆架的宽度从几乎为零到1，500公里(930英里)宽的北冰洋西伯利亚大陆架不等。它们的平均宽度为78公里(48英里)。陆架边缘的深度范围为20至550米(66至1，800英尺)，平均深度为130米(430英尺)。大陆架由大量的沙子、泥浆和砾石构成，覆盖在结晶岩或巨大厚度的固结沉积岩上。尽管陆架特征差异很大，但非冰川陆架通常非常平坦，向海坡度平均约为205米/公里(10英尺/英里)，或小于1度。大陆架的边缘称为大陆架界限，其坡度突然增加，平均约为4°。
大陆坡从陆架断裂处开始，向下延伸到大洋盆地深处。深海底峡谷，有些在大小上可与科罗拉多河的大峡谷相比，有时被发现横跨大陆架和斜坡，通常从陆地河流的河口延伸。刚果河、亚马逊河、恒河和哈德逊河都有海底峡谷的延伸。据推测，大陆架上的海底峡谷最初是在冰河时期海平面较低的时期形成的。它们的大陆坡延伸部分是由浊流雕刻而成的，最近又被浊流改变了，浊流是一种由水和沉积物组成的稠密泥浆的海底“滑坡”。
许多大陆坡以平缓倾斜、表面光滑的地貌结束，称为大陆隆起。大陆隆起的倾斜度通常小于1/ 2。人们发现它们由厚厚的沉积物组成，推测是由于滑塌和浊流将沉积物带离大陆架和斜坡而沉积的。大陆架、陆坡和海隆统称为大陆边缘。
战壕、平原和山脊
早期海洋学家最令人惊讶的发现之一是，海洋的最深处并不像他们预期的那样位于中心，而是事实上非常靠近大陆的边缘，特别是在太平洋。进一步的勘探表明，这些深海位于与火山岛弧向海边缘接壤的长V形海沟中。这些海沟是太平洋海底最显著的特征之一。海沟实际上环绕着太平洋盆地的边缘。海沟有数千公里长，通常有数百公里宽，比周围的海底深3到4公里(1.9–2.5英里)。马里亚纳海沟的挑战者深渊测得了最大的海洋深度，距离海平面以下10，911米(35798英尺)。
深洋底从大陆隆起或边缘海沟(如果有的话)的向海边缘开始，向海延伸到水下洋中山脉的底部。这个地区有许多非常重要的地形特征。广阔的abyssa l平原覆盖了深海盆地的大部分。这样的平原偶尔会被低矮的椭圆形深海丘陵打破。深海平原覆盖了约30%的大西洋和近75%的太平洋海底。它们是地壳中最平坦的部分，似乎是由浊流携带的细沉积物沉积而成，浊流覆盖并抚平了海底的不规则性。
海洋盆地最重要的特征之一是洋中脊。挑战者号探险队在大西洋首次发现了它的地形特征，德国流星1925–26号探险队对其进行了进一步研究。到1960年代早期，已经证实大西洋中脊只是贯穿大西洋、印度洋、南太平洋和北冰洋的55，000公里(34，000英里)的连续地貌的一部分。洋脊是海底的一个宽阔隆起，比邻近的深海平原高出1到3公里(0.6-2英里)。它的可变宽度平均超过1，500公里(约900英里)。它被许多断裂带(转换断层)穿过，并显示出一个宽37至48公里(23-30英里)的深裂谷，其最顶部深约1.6公里(1英里)。
海洋和大气层的关系
大气影响海洋，反过来也受海洋的影响。风吹过海洋表面的动作产生了波浪和海洋的巨大洋流系统。当风强大到足以产生浪花和白浪时，微小的海水水滴被抛入大气层，其中一些蒸发，留下微小的盐粒被湍流的空气浮起。这些微小的颗粒可能成为水蒸气凝结形成雾和云的核。
反过来，海洋对大气起作用——以尚不清楚的方式——影响和改变世界的气候和天气系统。当水蒸发时，热量从海洋中带走，并通过水蒸气分子储存在大气中。当凝结发生时，储存的热量被释放到大气中，以产生运动的机械能。大气从蒸发的海水凝结中获得近一半的循环能量。
因为与大气相比，海洋具有极高的热容量，海洋温度的季节性波动比大气温度小得多。出于同样的原因，当空气吹过水面时，它的温度趋向于水的温度，而不是相反。因此，海洋性气候比大陆内部的气候变化要小。
这种关系并不简单。大气环流的模式在很大程度上决定了海洋表面环流的模式，而海洋表面环流的模式又决定了释放到大气中的热量的位置和数量。此外，大气环流模式在一定程度上决定了云的位置，从而影响海洋表面的加热位置。
洋流和海洋环流
海面环流
海洋的表面环流与大气的盛行风环流密切相关。当行星风在水面上流动时，摩擦应力产生，推动巨大的水流经过。这些表面海流的一般模式是一个近乎封闭的海流系统，称为涡旋，大约集中在马纬度(两个半球大约30°纬度)。这些环流中水的主要循环在北半球是顺时针方向，在南半球是逆时针方向。在北太平洋和北大西洋，部分由于大陆的存在，形成了较小的逆时针环流。中心位置位于北纬50度附近。南大洋最主要的海流是西风漂流，它向东环绕南极洲。北半球和南半球的环流被向东流动的赤道逆流分开，赤道逆流基本上沿着无风带流动。这种逆流是由沿赤道海东部堆积的水的回流引起的，其回流不受无风带的弱而不稳定的风的抑制。对海流记录的分析表明，一些主要海流，如墨西哥湾流，其下有强大的快速流动的海流，其方向与表面海流相反。这种潜流，或逆流，似乎和表层水流一样重要和普遍。在1952年，发现克伦威尔海流在太平洋南赤道海流之下向东流动。1961年，在大西洋发现了类似的水流。参见潮汐。
温盐环流
温盐环流是指海洋中的深水环流，主要是由不同区域的水之间的密度差异引起的。这主要是一个对流过程，在极地形成的寒冷、稠密的水下沉并缓慢流向赤道。大多数深水在南极c区和挪威海获得其特征。南极底层水是海洋深处密度最大、温度最低的水。它在南极洲大陆斜坡附近形成并下沉，沿着海底缓慢漂移，直到北大西洋中部，在那里与其他水汇合。海水的循环对于在全球散发热能至关重要。总的来说，热量在表面流中流向两极，而被转移的冷水在更深的海洋层中流向赤道。
作为生物环境的海洋
海洋掌握着许多关于地球发展和地球生命史的重要问题的答案。例如，在海底的岩石和沉积物中，记录了地球的地质历史。沉积物中的化石记录了地球生物历史的一部分，至少可以追溯到大约140，000，000年前结束的侏罗纪时期。地球上生命的第一次出现被认为是在20或30亿年前的海洋中。现代海洋环境根据与其相关的生态特征和海洋生物分为两个主要领域:海底和海洋。参见海洋生物学。
海底世界
海底世界指的是从高潮线延伸到海洋最深处的海底。生活在海底的生物叫做底栖生物。海底世界根据深度分为沿岸区和深海区，沿岸区从高潮延伸到大约200米(660英尺)的深度。底栖生物既有固着的(附着的)也有活动的(移动的)。它们分布在从近岸的沿海地区到海洋深处，在食物链中起着重要的作用。一些底栖生物靠捕食为生，另一些从水中筛选有机物，还有一些在海底搜寻沉积在那里的有机碎片。底栖植物只能生活在透光层，即海洋最上层100-200米(330-660英尺)处，阳光可以穿透这里。生活在透光层以下的底栖动物通常必须依靠来自上方的大量有机碎屑来满足它们的食物需求，因此，除了在热液喷口周围的化学合成提供了替代食物来源的区域之外，底栖领域的深层区域人口并不多。
远洋领域
远洋领域包括覆盖海底领域的所有海水。它在水平方向上分为浅海区或肥沃的近岸区和海洋区。在垂直方向上，它被分为透光层和无光层。被称为浮游生物的漂流的、自由漂浮的生物和移动能力差的生物分布在透光层。大多数浮游生物都是微小或接近微小的。浮游植物是合成细菌和浮游藻类，如硅藻、甲藻和颗石藻。异养浮游生物(浮游动物)是海洋中的漂浮动物和原生动物，依靠浮游植物作为食物来源。有孔虫和放射虫是主要的原生动物，它们分泌测试物(壳),成为海底沉积物的一部分。许多幼年形式的游泳动物(如虾)或海底动物(如藤壶)都经历浮游阶段。能够自我移动的海洋生物被称为游泳生物。鱼、鱿鱼和鲸鱼是海洋游泳动物的例子。
海洋的重要性
纵观历史，人类一直直接或间接地受到海洋的影响。海水是食物和贵重矿物的来源，是商业的高速公路，也是娱乐和废物处理的场所。越来越多的人转向海洋获取食物供应，要么直接消费，要么间接捕捞鱼类，然后加工成牲畜饲料。据估计，多达10%的人类蛋白质摄入量来自海洋。然而，海洋生产粮食的潜力只得到部分实现。其他海洋生物产品也有商业用途。例如，取自牡蛎的珍珠被用于珠宝，贝壳和珊瑚被广泛用作建筑材料的来源。
海水被加工以提取有商业价值的矿物质，如盐、溴和镁。虽然已经发现有近60种有价值的化学元素溶解在海水中，但大多数元素的浓度都很低，商业提取无利可图。在世界上一些干旱地区，如阿森松岛、科威特和以色列，海水被淡化以生产淡水。
浅海大陆架已经被开发成为沙砾的来源。此外，在近海地区，特别是在美国的墨西哥湾和加利福尼亚海岸以及波斯湾，已经开采了大量的含油砂矿床。在深海海底，锰结核是由锰氧化物和其他金属盐沉淀在岩石或壳核周围形成的，是一种潜在的丰富和广泛的资源。目前正在进行研究，探索结核开采和金属提取技术。如果核聚变反应堆被开发出来，海水本身可以被证明是一种无限的能源，因为海洋含有大量的氘。
随着每年越来越多的人被游泳、钓鱼、水肺潜水、划船和滑水运动所吸引，海洋也变得越来越重要。与此同时，海洋污染急剧升级，因为那些将海洋用于娱乐和商业目的的人，以及那些生活在附近的人，在那里处理了越来越多的废物。