海洋学简史

人类通过在沿海地区和海上从事生产活动,开始了解海洋的历史。古代人类已经有了一些关于海洋的地理知识。然而,直到65438+1970年,英国皇家学会组织的挑战者号完成了第一次全球海洋科学考察,海洋学才逐渐成为一门独立的学科。自20世纪50、60年代以来,海洋学取得了巨大的进步,并形成了一门综合性的海洋科学。

从远古到18年底,是海洋知识的积累期,也是海洋学的萌芽期。

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不充分的观察和简单的逻辑推理。虽然当时仅限于直观、笼统地把握海洋的一些性质,但也提出了许多精彩的见解。比如古希腊的泰勒斯认为水是万物之源,而大地漂浮在无边的海洋中。中国在公元前165438年至公元前6世纪所写的《诗经》中,已经记载了江河生活在海里。公元前4世纪,古希腊最博学的思想家亚里士多德在动物学中描述和记录了170多种爱琴海动物。公元一世纪,我国东汉王充科学地指出了潮汐运动与月亮运动的对应关系。

从15世纪到18世纪末,自然科学和航海的发展促进了海洋知识的积累。此时的海洋知识主要是以航次探索等活动所描述的全球陆海分布和海洋自然地理为基础。1405 ~ 1433中国明朝郑和率领船队七次横渡印度洋;从1492年到1504年,意大利航海家哥伦布四次横渡大西洋,到达美洲。1519 ~ 1522葡萄牙航海家麦哲伦完成了人类历史上第一次环球航行;1768年至1779年,英国人库克进行了最早的海洋探险科学考察,获得了第一批关于海洋表层水温、洋流和深度、珊瑚礁等数据。

这些活动和成果不仅使人们了解了地球的形状和海陆分布的大致情况,而且直接推动了现代自然科学的发展,为海洋学主要分支的形成奠定了基础。如1670年,英国波义耳研究了海水盐度与海水密度的关系,开启了海洋化学的研究;1674年,荷兰列文虎克首次在荷兰水域发现原生动物;1687年,牛顿用万有引力定律解释了潮汐,奠定了潮汐研究的科学基础。1740年,瑞士科学家伯努利提出潮汐静力学理论;1772年,法国人拉瓦锡首先确定了海水的成分;1775年,法国拉普拉斯首创海洋潮汐动力学理论,等等。

19世纪初至20世纪中叶,机械工业的产生和发展有力地推动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至1836年间,曾随“小猎犬”号环球航行,对海洋生物和珊瑚礁进行了大量的研究。1842年发表了《珊瑚礁的结构与分布》,提出了珊瑚礁的定居理论。《物种起源》发表于1859,建立了生物进化理论。

英国生物学家福布斯于65438年至2009年在20世纪四五十年代提出了海洋生物分布区划的概念,并出版了第一张海洋生物分布图和海洋生态学的经典著作《欧洲海自然史》。美国学者默里对海洋学的建立做出了更卓越的贡献。他于1855年出版的《海洋自然地理》被认为是现代海洋学的第一部经典著作。

1872年至1876年,英国“挑战者”号考察被视为现代海洋学研究的真正开端。挑战者号在1.2万多公里的航程中,进行了多学科、全方位的海洋观测,在海洋气象、海流、水温、海水化学成分、海洋生物、海底沉积物等方面取得了大量成果,使海洋学从传统的自然地理领域中分离出来,逐渐形成了一门独立的学科。

1925年至1927年,德国流星在南大西洋的科学考察首次采用了电子回声测深法,测得了7万多个海洋深度数据,揭示了洋底并不是平坦的,它和陆地地貌一样多种多样。同时,海洋物理、海洋化学、海洋地质、海洋生物学等基础分支学科的研究取得了显著进展,一些海洋自然规律被发现和证实。

1957海洋研究科学委员会(SCOR)和政府间海洋学委员会(IOC)的成立促进了海洋科学的迅速发展。美国潜水器的里雅斯特2号于1960年下潜到10919米的深度,美国核潜艇鹦鹉螺号于1950年在冰下穿越北极,表明海洋的任何地方都可以被人类征服。然而,1963的美国潜艇“长尾鲨”号和1960的“蝎子”号全部遇难的事故,从反面证明了海洋环境依然难以掌握。其实从技术角度来说,人类在深海海底行走比在月球上行走更困难。

现代海洋学一般从传统的静态定性描述和简单的因果分析向动态定量分析发展,重视基础理论、野外实验和功能模拟研究。

海洋科学各分支之间、海洋科学与相邻基础科学之间的结合和相互渗透,逐渐形成了一系列跨学科、综合性很强的研究课题。例如,海洋-大气相互作用和长期气候预测,海洋生态系统,海洋中的物质循环和转化,海底结构,海洋和地球的起源,海洋生物的起源。

深海钻探和海洋地球物理勘探技术的发展,使海洋科学(特别是海洋地质学)和地球科学的研究方法和理论有了新的突破。例如,被视为20世纪地球科学最重要成就之一的板块构造理论,主要是通过对海洋地质和地球物理勘探成果的研究而建立的。

自20世纪60年代以来,海洋科学的所有重大进展都与新的观测仪器、研究方法和手段的成功开发以及广泛而密切的国际合作有关。例如,有效的海洋观测、数据传输和处理系统的应用、空间遥感、遥测和水声技术的应用、国际地球物理年、国际印度洋考察、黑潮及其邻近海域的合作研究、国际海洋探索十年、全球大气研究计划、大西洋热带试验、深海钻探计划、建立世界(海洋科学)数据中心等。