海洋科學發(fā)展史

1、海洋科學發(fā)展史第1頁，共31頁，2022年，5月20日，2點0分，星期五海洋科學的發(fā)展史海洋科學發(fā)展史 海洋科學知識的積累及早期觀測研究（18世紀前）公元前76世紀古希臘的泰勒斯認為大地是浮在茫茫大海之中Thales（科學與哲學之祖）Pytheas（地理學家探險家）公元前325年，皮西亞斯進行了歐洲北部的大西洋探險4000BC 波利尼亞人在太平洋中航海第2頁，共31頁，2022年，5月20日，2點0分，星期五海洋科學的發(fā)展史海洋科學發(fā)展史 海洋科學知識的積累及早期觀測研究（18世紀前）1516世紀地理大發(fā)現(xiàn)時代哥倫布麥哲倫達伽馬貿(mào)易風（trade-wind）、西風（westerly）、西邊界流

2、（western boundary current）第3頁，共31頁，2022年，5月20日，2點0分，星期五海洋科學的發(fā)展史海洋科學發(fā)展史James Cook 詹姆斯庫克（James Cook）是英國的一位探險家、航海家和制圖學家。他由于進行了三次探險航行而聞名于世（1768-1775年）。通過這些探險考察，他給人們關(guān)于大洋，特別是太平洋的地理學知識增添了新的內(nèi)容。他還被認為在通過改善船員的飲食，包括增加水果和蔬菜等來預防長期航行中出現(xiàn)的壞血病方面也有所貢獻。 庫克船長在太平洋和南極洲的偉大的航行為世界科學發(fā)展作出了巨大的貢獻， 同時他也是第一位繪制澳大利亞東海岸海圖的人。 海洋科學知識的積

3、累及早期觀測研究（18世紀前）第4頁，共31頁，2022年，5月20日，2點0分，星期五海洋科學的發(fā)展史海洋科學發(fā)展史 海洋科學知識的積累及早期觀測研究（18世紀前）1673年英國人玻意耳發(fā)表了他研究海水濃度的著名論文1674年荷蘭人列文虎克在荷蘭海域最先發(fā)現(xiàn)海洋原生動物1687年英國人牛頓用引力定律解釋潮汐1740年瑞士人貝努利提出平衡潮學說1770年美國人富蘭克林發(fā)表灣流圖1772年法國人拉瓦錫首先測定海水成分1775年法國人拉普拉斯首創(chuàng)大洋潮汐動力理論Benjamin Franklin postmaster 第5頁，共31頁，2022年，5月20日，2點0分，星期五海洋科學的發(fā)展史海洋科

4、學發(fā)展史 海洋科學的奠基與形成（19世紀-20世紀中葉）海洋探險逐漸轉(zhuǎn)向為對海洋的綜合考察海洋研究的深化、成果的眾多和理論體系的形成達爾文隨“貝格爾”號18311836年的環(huán)球探險英國人羅斯18391843年的環(huán)南極探險第6頁，共31頁，2022年，5月20日，2點0分，星期五1872-1876年英國皇家學會組織了 “挑戰(zhàn)者”號在大 西洋、太平洋和印度洋歷時3年5個月的環(huán)球海洋考察。 海洋科學的發(fā)展史海洋科學發(fā)展史 海洋科學的奠基與形成（19世紀-20世紀中葉）“挑戰(zhàn)者”號在三大洋和南極海域的幾百個站位，進行了多學科綜合性的觀測，后繼的研究又獲得了大量的成果，從而使海洋學得以由傳統(tǒng)的地理學領(lǐng)域

5、中分化出來，逐漸形成為獨立的學科。這次考察的巨大成就，又激起了世界性的海洋調(diào)查研究熱潮。在各國競相進行的調(diào)查中，德國“流星”號19251927年的南大西洋調(diào)查，因計劃周密、儀器新穎、成果豐碩而倍受重視?！傲餍恰碧柕某删?，又引發(fā)挪威、荷蘭、英國、美國、蘇聯(lián)等，先后進行環(huán)球航行探險調(diào)查第7頁，共31頁，2022年，5月20日，2點0分，星期五海洋科學的發(fā)展史海洋科學發(fā)展史 海洋科學的奠基與形成（19世紀-20世紀中葉）英國人福布斯在19世紀4050年代出版了海產(chǎn)生物分布圖和歐洲海的自然史-海洋生態(tài)學美國人莫里1855年出版海洋自然地理學 -近代海洋英國人達爾文1859年出版物種起源-進化論迪特瑪1

6、884年證實了海水主要溶解成分的恒比關(guān)系-海洋化學方面1903年桑德斯特朗和海蘭漢森提出了深海海流的動力計算方法-海流方面1905年埃克曼提出了漂流理論-海流方面默里于1891年出版了深海沉積-海洋地質(zhì)方面Sverdrup, Johnson, and Fleming合著的海洋（The Oceans）一書，對此前的海洋科學的發(fā)展和研究給出了全面、系統(tǒng)而深入的總結(jié)，被譽為海洋科學建立的標志第8頁，共31頁，2022年，5月20日，2點0分，星期五海洋科學的發(fā)展史海洋科學發(fā)展史 海洋科學的奠基與形成（19世紀-20世紀中葉）1925the Scripps Institution of Oceanog

7、raphy.the Woods Hole Oceanographic Institution.19301946 前蘇聯(lián)科學院海洋研究所成立1949National Oceanography Center， Southampton UKOregon State University, Texas A&M University, University of Miami, and University of Rhode Island, and the founding of national ocean laboratories such as the various Institutes of O

8、ceanographic Science.Post WW2第9頁，共31頁，2022年，5月20日，2點0分，星期五海洋科學的發(fā)展史海洋科學發(fā)展史 現(xiàn)代海洋科學時期（20世紀中葉至今）海洋科學組織：1951年建立的“世界氣象組織”（WMO), 1960年成立的“政府間海洋學委員會（IOC). 1967年國際海洋物理科學協(xié)會（IAPSO），1957年成立海洋研究科學委員會（SCOR），1966年建立國際生物海洋學協(xié)會（IABO），國際地質(zhì)科學聯(lián)合會（IUGS）也下設海洋地質(zhì)學委員會（CMG）等等。國際合作調(diào)查研究:：國際地球物理年（IGY，19571958），國際印度洋考察（IIOE，19571

9、965），國際海洋考察10年（IDOE，19711980，包括6個分計劃31項活動），熱帶大西洋國際合作調(diào)查（ICITA，19631964），黑潮及鄰近水域合作研究（CSK，19651977），全球大氣研究計劃（GARP，19771979，第1次全球試驗FGGE及4個副計劃），世界氣候研究計劃（WCRP，19801983，包括4個子計劃），深海鉆探計劃（DSDP，19681983）。世界大洋環(huán)流試驗（WOCE），大洋鉆探計劃（ODP），全球海洋通量研究（JGOFS），熱帶大洋及其與全球大氣的相互作用（TOGA）及其組成部分”熱帶海洋全球大氣耦合響應試驗（TOGA-COARE）。19932018

10、年氣候變率和可預報性研究計劃（CLIVAR)第10頁，共31頁，2022年，5月20日，2點0分，星期五海洋科學的發(fā)展史海洋科學發(fā)展史 現(xiàn)代海洋科學時期（20世紀中葉至今）海洋儀器：鹽度（電導）溫度深度儀（CTD）、聲學多普勒流速剖面儀（ADCP）、錨泊海洋浮標、氣象衛(wèi)星、海洋衛(wèi)星、地層剖面儀、側(cè)掃聲吶、潛水器、水下實驗室、水下機器人、海底深鉆和立體取樣的立體觀測系統(tǒng)研究成果：板塊構(gòu)造學說被譽為地質(zhì)學的一次革命。海底熱泉的發(fā)現(xiàn)，使海洋生物學和海洋地球化學獲得新的啟示。海洋中尺度渦旋和熱鹽細微結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)與研究，促進了物理海洋學的新進展。大洋環(huán)流理論、海浪譜理論、海洋生態(tài)系統(tǒng)、熱帶大洋和全球大氣變

11、化等領(lǐng)域的研究都獲得突出的進展與成果?？蒲姓撝媸?，令人目不暇接第11頁，共31頁，2022年，5月20日，2點0分，星期五海洋科學發(fā)展的里程碑Eras of Oceanographic ExplorationSurface Oceanography：Earliest times to 1873 Deep-Sea Exploration: 1873-1914 National Systematic and National Surveys: 1925 1940 New Methods: 1947-1956 International Cooperation: 1957-1978 Satelli

12、tes: 1978-1995 Earth System Science: 1995 - 海洋科學發(fā)展史第12頁，共31頁，2022年，5月20日，2點0分，星期五物理海洋發(fā)展的里程碑1872-1876 Challenger Expedition1685 Edmond Halley investigating the oceanic wind systems and currents1735 George Hadley， published his theory for the trade-winds 1751 Henri Ellis， first deep soundings of tempe

13、rature in the tropics,1769 Benjamin Franklinfirst map of Gulf Stream 1775 Laplace his theory of tides.1800 Count Rumford a meridional circulation of the ocean with water sinking near the poles and rising near the Equator.1847 Matthew Fontaine Maury published his first chart of winds and currents bas

14、ed on ships logs. 1885 Pillsburys direct measurements of the Florida Current using current meters deployed from a ship moored in the stream 海洋科學發(fā)展史第13頁，共31頁，2022年，5月20日，2點0分，星期五1949 Start of California Cooperative Fisheries Investigation of the California Current. 1903 Founding of the Marine Biologi

15、cal Laboratory of the University of California. It later became the Scripps Institution of Oceanography.1910-1913 Vilhelm Bjerknes published Dynamic Meteorology and Hydrography foundation of geophysical fluid dynamics. 1930 Founding of the Woods Hole Oceanographic Institution.Post WW 2 founding of o

16、ceanography departments at state universities1979-1981 Terry Joyce et al. acoustic-doppler current profiler for measuring ocean-surface currents1942 Publication of The Oceans by Sverdrup, Johnson, and Fleming1952 Cromwell and Montgomery rediscover the Equatorial Undercurrent in the Pacific 海洋科學發(fā)展史物理

17、海洋發(fā)展的里程碑第14頁，共31頁，2022年，5月20日，2點0分，星期五1988 NASA Earth System Science Committee headed by Francis Bretherton outlines how all Earth systems are interconnected1955 Bruce Hamon and Neil Brown develop the CTD1958 Stommel theory for the deep circulation of the ocean 1963 Sippican Corporation Expendable B

18、athy Thermograph XBT 1969 Kirk Bryan and Michael Cox develop the first numerical model of the oceanic circulation.1947-1950 Sverdrup, Stommel, and Munk publish their theories of the wind-driven circulation of the ocean.1978 NASA launches the first oceanographic satellite, Seasat.1992 Russ Davis and

19、Doug Webb autonomous, pop-up drifter that continuously measures currents at depths to 2km 海洋科學發(fā)展史物理海洋發(fā)展的里程碑第15頁，共31頁，2022年，5月20日，2點0分，星期五1992 NASA and CNES develop and launch Topex/Poseidon1993 Topex/Poseidon science-team members publish first accurate global maps of the tides 1997 Wally Broecker pr

20、oposes that changes in the deep circulation of the oceans modulate the ice ages。海洋科學發(fā)展史物理海洋發(fā)展的里程碑第16頁，共31頁，2022年，5月20日，2點0分，星期五中國的海洋科學海洋科學發(fā)展史 歷史的貢獻鄭和指南針公元1世紀時，王充已明確指出潮汐與月相的相關(guān)性。8世紀時竇叔蒙的海濤志，進一步論述了潮汐的日、月、年變化周期，建立了現(xiàn)知世界上最早的潮汐推算圖解表。11世紀燕肅在海潮論中分析了潮汐與日、月的關(guān)系，潮汐的月變化以及錢塘江涌潮的地理因素第17頁，共31頁，2022年，5月20日，2點0分，星期五中國

21、的海洋科學海洋科學發(fā)展史 艱難的歷程當西方進入海洋科學形成階段時，中國封建社會的長期茍延，特別是夜郎自大、閉關(guān)鎖國，嚴重阻礙了海洋科學的發(fā)展。鴉片戰(zhàn)爭之后，國家陷入半殖民地狀態(tài)，海洋科學處境更為艱難，發(fā)展甚為緩慢。進入20世紀之后，才陸續(xù)有中國地學會，中國科學社成立，開始宣傳海洋科學知識，開展一些海洋研究。1922年海軍部設立了海道測量局，開始進行海道測繪。1928年青島觀象臺設立海洋科，1931年成立中華海產(chǎn)生物學會，1935年成立太平洋科學協(xié)會海洋學組中國分會，同年610月，中央研究院動植物研究所組織了首次的青島至秦皇島沿線的調(diào)查。之后，由于日本侵華,戰(zhàn)亂迭起，研究工作大都停頓，只有馬廷英

22、、唐世鳳等在福建組織了一次海洋考察?？箲?zhàn)勝利后的1946年，山東大學、廈門大學和臺灣大學分別創(chuàng)立了海洋研究所，廈門大學還建立了海洋學系。第18頁，共31頁，2022年，5月20日，2點0分，星期五中國的海洋科學海洋科學發(fā)展史 快速發(fā)展1950年8月在青島設立了中國科學院海洋生物研究室，1959年擴建為海洋研究所1952年廈門大學海洋系理化部北遷青島，與山東大學海洋研究所合并成立了山東大學海洋系。1959年在青島建立山東海洋院，1988年更名為青島海洋大學。2002更名為中國海洋大學1964年建立了國家海洋局廈門大學 、南京大學、同濟大學、中國地質(zhì)大學、中山大學、河海大學 、南京信息工程大學 、

23、大連海事大學 、大連水產(chǎn)學院 、天津科技大學 、河北理工大學 、上海海洋大學 、浙江海洋學院 、海南大學、欽州學院廣東海洋大學、北京大學、清華大學深圳研究院、欽州學院第19頁，共31頁，2022年，5月20日，2點0分，星期五中國的海洋科學海洋科學發(fā)展史 快速發(fā)展目前，海洋科學一級學科博士學位授權(quán)點有同濟大學、廈門大學、中國海洋大學和中國科學院研究生院。 第20頁，共31頁，2022年，5月20日，2點0分，星期五海洋科學的未來海洋科學發(fā)展史全世界面臨的三大問題：人口、資源、環(huán)境英國 2010發(fā)布海洋科學戰(zhàn)略美國 2004出臺21世紀海洋藍圖 2007年發(fā)布美國海洋科學未來10年之路中國國家中

24、長期科學和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（20062020年）海洋成為國家超前部署的五大戰(zhàn)略領(lǐng)域之一 在國民經(jīng)濟和社會發(fā)展“十一五”規(guī)劃綱要中，海洋規(guī)劃被提升為專章“十二五”海洋科技發(fā)展規(guī)劃 21世紀將是海洋的世紀 第21頁，共31頁，2022年，5月20日，2點0分，星期五Whats inWhats outDynamic, interacting systemsStatic, separate systemsEarth-system ScienceHydrosphere, lithosphere, atmosphereLife creates nichesLife lives in nichesMicrobesPlants and animalsLiving earth formed by lifeInanimate earth indifferent to lifeROV, AUV, robotic satellitesPeople on ship and in spaceSubsea observing systemsDeep submersiblesComputer modelingMathematical calculation by handClimate changeStatic, unchanging cl