第一章
海洋概述第一節 地球上的海與洋
一．海與洋的區別
地球上的陸地被海洋分隔和包圍，形成大陸和島嶼。海洋卻是連續的、相通的，它們之間的物質和能量可以充分地進行交流，從而形成統一的世界大洋。
海洋是海和洋的總稱。洋是海洋的中心部分，也是海洋的主體；海是海洋的邊緣附屬部分。洋遠離大陸，深度大、面積廣、受大陸影響小，具有穩定的理化性質和潮汐系統，以及強大的洋流系統。海則靠近大陸，深度淺、面積小，兼受洋、陸影響，具有不穩定的理化性質，潮汐現象明顯，沒有獨立海流系統。
二．四大洋
全球有太平洋、大西洋、印度洋、北冰洋四大洋。太平洋輪廓近於橢圓形，南北窄，中間寬；東部海岸平直陡峭，西部海岸較曲折，島嶼多，是全球島嶼最多的大洋；平均水溫19.1℃。大西洋輪廓略呈“S”狀，東西窄，南北延伸；北大西洋海岸線曲折，多海灣、島嶼，南大西洋海岸線平直，海灣、島嶼較少；平均水溫16.9℃。印度洋北部封閉，南部開敞；北部因被較多半島和島嶼穿插分隔，岸線曲折，形成許多邊緣海、內海和海峽，南部岸線平直； 平均水溫17.0℃。北冰洋海岸線曲折，島嶼眾多；它在四大洋中，面積最小，深度也最淺。
三．海、海峽、海灣
海位於大洋的邊緣，按照它所處的位置可分為邊緣海、內陸海和陸間海。海峽指連通海洋與海洋的狹窄天然水道，如直布羅陀海峽等。海灣是洋或海延伸進大陸，且深度逐漸減小的水域，如比斯開灣。
海靠近大陸，是聯繫周圍陸地和沿海國家的海上通道，有著重要的經濟和戰略意義。例如，波羅的海為周圍眾多國家的經濟交往帶來了海運之便，同時也為沿岸各國提供了出海通道；地中海、紅海溝通大西洋和印度洋，聯繫亞洲、非洲和歐洲，戰略地位十分重要；海峽則是海上交通運輸的咽喉之地，許多海峽被人們稱為“海上生命線”。
第二節 人類對海洋的探索與認識
一．人類認識海洋的歷程
人類對海洋的認識經歷了漫長的歷程。不同的階段，人類對海洋的認識也是不斷發展變化的。
15世紀以前，人類對於海洋與陸地關係的認識占主導地位的是“天圓地方”，認為地的四周是海洋，海洋的邊緣是深淵。早起能夠接觸海洋的人，主要是居住在沿海地區的居民。他們利用海洋的活動主要是採拾貝類和捕魚、海水製鹽、沿海航行等。靠海吃海和就近航海的實踐，是人類形成了海洋有“魚鹽之利和舟楫之便”的認識。
1405~1433年，中國著名航海家鄭和先後七次下西洋，創世界遠洋航海之壯舉。隨著遠洋航海的技術與理論逐漸成熟，自15世紀末開始，世界迎來了大航海時代。發現了新大陸，開闢了新航線，進行了環球航行，擴大了世界市場，開始了近代殖民掠奪，推動了歐洲資本主義的發展。各大洲國家和地區之間因海洋阻擋而相互隔絕的狀況被逐漸打破，人們也逐漸認識到海洋是世界交通的重要通道。
第一次世界大戰以後，人類深化了對海洋的利用。戰爭時期，海洋成為屯兵、作戰的重要場所；戰後海洋又成為食品基地、油氣開發基地、旅遊娛樂基地和倉儲等空間利用基地。隨著海洋的利用價值越來越大，海洋成為世界列強爭奪的重要陣地。人們由此認識到海洋是人類生存與發展的重要空間。
當今社會面臨資源短缺、環境惡化、生態失調等一系列問題，實現可持續發展已成為人類謀求的最優先目標。這也促使人類對海洋的認識有了質的飛躍。海洋是地球環境的調解器，是人類生命支持系統的重要組成部分，也是可持續發展的寶貴財富。
時至今日，可以說海洋的價值認為被充分認識。研究、開發和利用海洋的實踐還在不斷發展，人類對海洋價值的認識也會繼續深化。
二.人類對海洋的科學探索
海洋探險時代，人們對海洋的認識僅局限在於航海探險相關的海面氣象要素、洋流等方面。航海家們從已知陸地出發，跨越廣闊的海洋，去探索未知的世界。在此過程中，人們認識了世界海陸分布，了解地球表面整體面貌，。最終人們發現，地球上面積最大、人類所知甚少的恰恰是海洋。
經過幾個世紀前仆後繼地進取、探索，人類對海洋積累了豐富的知識。隨著科學技術的發展，許多關於海洋的科學發現對人類認識地球、認識自然作出了獨特的貢獻。
1872~1876年，人類進行了一次大規模的環球中和海洋考察，奠定了海洋科學的基礎。
20世紀50年代以來，隨著深海鑽探技術的發展與海底鑽探計畫的實施，人們對海底地形有了全面、系統的認識，由此誕生了海底擴張說和板塊構造學說，是人們對地球又有了新的認識。
20世紀80年代以來，通過大洋觀測計畫，人們認識到全球氣候異常與厄爾尼諾現象的關係，揭示了海洋與大氣間的相互作用過程
進入21世紀，科學界正在全面開展海洋環境與全球環境變化關係的研究。
目前，人類對海洋的認識進入了一個嶄新的時代，海洋已成為21世紀科學研究的熱點領域。各國科學家全面、系統地對海洋展開了前所未有的研究，海洋科學成果層出不窮。
海洋記載著人類的過去，海洋預示著人類的未來，21世紀是“海洋的世紀”。
第二章
海岸與海底地形第一節 海岸
一.海岸線和海岸帶
海洋與陸地的分界線稱為海岸線。實際上，海面由於潮汐作用等因素而漲落不定，因此海岸線的位置也隨之遷移。通常人們把海平面升到最高處時與陸地的交線，叫做海岸線。
海岸帶是海洋和陸地相互交接、相互作用的地帶，其範圍由潮間帶向海陸兩側擴展到一定的寬度。潮間帶是海岸帶的主體，每天受潮汐漲落影響，是海陸相互轉換的地帶。海岸帶還是地球上水圈、岩石圈、大氣圈和生物圈相互作用最頻繁、最活躍的地帶，兼有海、陸兩種不同屬性的獨特的環境特性。
海岸的發育過程受多種因素的影響。海浪、潮汐、洋流、流水以及生物不斷地塑造並改變著海岸地形。
二.不同類型的海岸
海岸的類型多種多樣，主要包括基岩海岸、砂質海岸、淤泥質海岸、生物海岸等。
（一）基岩海岸
基岩海岸由堅硬的岩石組成，又稱岩岸。他是陸地山脈或丘陵延伸入海的邊緣，地勢險峻，坡陡水深。海岸分布著向海突出的海岬和深入陸地的海灣，岬灣相間，綿延不斷，海岸線十分曲折。
基岩海岸獨特的岬灣地形，加之沿岸有眾多的島嶼，常在海灣一帶形成海闊水深、利於避風浪的天然良港。基岩海岸在海浪侵蝕和岩石崩塌作用下，形成了千姿百態的海蝕地貌，是進行旅遊開發的重要資源。
（二）砂質海岸
砂質海岸通常為堆積性海岸，主要由礫石和沙子組成，往往形成沙堤、沙壩、沙丘等地貌。堆積物顆粒通長較粗，經海水沖刷和搬運，形成向海洋緩緩傾斜的沙灘。海灘多寬闊平坦，常形成天然的優質海濱浴場。
（三）淤泥質海岸
淤泥海岸主要分布在河口或平原地區。由於平原和流流速較緩，只能攜帶顆粒較細的物質，故海岸物質的組成以淤泥為主。海岸頻寬度大，坡度小，海岸線平直，大多數淤泥質海岸土質肥沃，適宜開展灘涂養殖，但是缺乏建造海港與浴場的條件。
（四）生物海岸
生物海岸主要包括紅樹林海岸、珊瑚礁海岸等。
紅樹林海岸是紅樹林植物與泥沼相結合的海岸，分布在熱帶及亞熱帶較低緯度的海岸低洼地帶。紅樹林海岸具有很強的抵禦風浪侵蝕的能力，又是鳥類及潮間帶動物的棲息地，物種豐富。因此，紅樹林海岸在生物多樣性保護、濕地保護和海洋防災減災中具有重要作用。
珊瑚礁海岸是生物堆積作用而形成的一種特殊海岸。珊瑚礁是由珊瑚蟲的遺骸和分泌物堆積而成。珊瑚蟲生長在溫暖、清潔、光線充足的熱帶淺海環境中，多依託岩石生長，因此，熱帶基岩海岸邊緣常發育珊瑚礁海岸。珊瑚礁對保護海岸、抵抗海浪侵蝕起到良好作用。
第二節 海底地形的分布
一.海底地形分布規律
海底地形的分布具有明顯的規律性。從大陸邊緣到大洋中心，海底地形分成大陸架、大陸坡、洋盆和洋中脊等主要類型。
（一）大陸架和大陸坡
大陸架組成物質與陸地相同，是大陸向海洋的自然延伸，一般坡度較緩，水深在200米以內。其寬度從低潮線起向海洋方向延伸在坡度顯著增大的地方為止。大陸架接受來自大陸的河流沉積物和營養鹽，陽光可透射至海底，海洋生物繁盛。世界大陸架總面積約為2700多萬平方千米，平均寬度約為75千米，占海地總面積的8%。
（二）島弧和海溝
島弧和海溝分布在大陸邊緣于洋盆的過渡地帶。島弧是指在大陸和洋盆之間呈弧形分布的群島，也稱“島鏈”或“弧形列島”。島弧分布在大陸坡的前緣，以太平洋西部海域最為典型。
島弧的外緣常常伴生著狹長而深凹的海溝。海溝是海洋中最深的地方，一般是大陸坡與洋盆的分界線。在西太平洋島弧的東側外緣，分布著海溝，其中馬里亞納海溝是地球上最深的地方，最深處超過11000米。
島弧和海溝是地球上構造運動活躍的地帶。多火山、地震。
（三）洋盆和洋中脊
洋盆又稱“深海平原”，構成了大樣地的主體，面積占整個海洋底部面積的一半。洋盆水深在4000~6000米，地殼活動相對穩定，地形較為平坦，但其內部還分布著一些海底火山、海底丘陵及海底山脈。
洋中脊是地球上最長的海底山系，常分布在大洋中心部位。洋中脊在太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋都有分布，並且相互連通，全長超過80000千米。太平洋中脊位於大洋偏東位置。大西洋中脊貫穿大洋中部，與兩岸大致平行分布。印度洋中脊猶如“入”字分布在大洋中部 。洋中脊中軸為裂谷，裂谷兩側群峰對峙，內壁陡峻，蔚為壯觀。
第三節 海底地形的形成
一.洋殼的形成與海底地形
海底擴張說認為，大洋底部地殼不斷生成—擴張—消亡的過程，是地幔中物質對流的結果。洋中脊是洋殼在地幔物質對流上升的托頂作用下形成的。洋中脊也是洋殼的誕生處。地幔物質從中脊的頂部裂谷帶湧出，冷卻凝結形成新的洋殼。新洋殼不斷生長，隨著地幔物質的對流向兩側推開，海底不斷擴張形成洋盆。
二.洋殼的消亡與海底地形
板塊構造學說認為，地球岩石圈是由板塊構成。大陸板塊與大洋板塊在交接處碰撞，大洋板塊因密度比較大，位置較低，向大陸板塊下俯衝至地幔，洋殼在高溫作用下熔為岩漿。板塊的俯衝帶動洋底下傾、陷落，形成了地球表面最低洼的地方——海溝。大陸板塊受擠上拱，隆起形成島弧或海岸山脈。板塊構造學說對於海溝、島弧等海底地形成因的解釋，是目前最令人信服的。
第三章
海洋水體第一節 海水的溫度和鹽度
一.海水的溫度
海水的溫度取決於海水熱量的收入與支出狀況。海水熱量的收入，主要是來自太陽輻射的熱量。海水熱量的支出，主要是海水蒸發所消耗的熱量。
世界海洋每年熱量的收入和支出基本上是平衡的。受太陽輻射的影響，海洋表層水溫的高低隨時間和空間而變化。一般來說，同一海區的水溫夏季高些，冬季低些；不同海區的水溫，低緯度高些，高緯度低些。此外，洋流、海陸分布等因素也影響海水的溫度。例如，暖流流經的海區，水溫偏高；寒流流經的海區，水溫偏低。
由於太陽輻射首先到達海水表面，因而海水的溫度隨深度增加而遞減。但1000米以下的深層海水，海水溫度隨水深變化不大，經常保持著低溫狀態。
由於海水的比熱容大於陸地，因此海水溫度變化比陸地小得多。這就使得海洋上空的氣溫變化比較和緩，從而對大氣溫度起著調節作用。
二.海水的鹽度
海水中含有許多鹽類物質。海水的鹽類物質主要是氯化鈉和氯化鎂，因此海水的味道既鹹又苦。人們通常用鹽度來表示海水中溶解的鹽類物質的多少。世界大洋的平均鹽度是3.5%。
全球海洋表層鹽度的分布規律是：從南、北半球的副熱帶海區，分別向兩側的高緯度和低緯度遞減。世界上鹽度最高的海區在紅海，鹽度超過4%；鹽度最低的海區在波羅的海，鹽度低於1%。海水鹽度的高低主要取決於蒸發量和降水量的對比。蒸發使海水濃縮，降水使海水稀釋。降水量比蒸發量大的海區，鹽度小，反之鹽度大。此外，在有河流注入的海區，海水鹽度一般較低。在暖流流經的海區鹽度較高，寒流流經的海區鹽度較低。在近岸地區，鹽度則主要受河川徑流、海區形狀等的影響。
第二節 海水的運動
一.波浪
波浪是海洋表層水體最常見、最普遍的運動形式。人們通常用波峰、波谷、波高、波長等要素來描述波浪。
最常見的波浪是有風力作用產生的。風吹拂海面，引起海水的波動形成風浪。風浪傳到無風的海區，或風停息以後的餘波，稱為涌浪。我們平常在海邊所見到的波浪，是風浪或涌浪傳至淺水區時，受到海底摩擦作用，海浪的能量很快衰減，出現破碎和卷倒，形成的近岸浪或拍岸浪。此外，地震、火山爆發或水下塌陷也能引起海水的波動。波浪作用於海岸，成為塑造海岸地貌的主要動力。波浪也是一種重要的海洋能資源。波浪造成的顛簸對海上作戰、船隻航行、海洋工程、漁業作業等都有影響。
二.潮汐
潮汐是指海水在月球和太陽引力作用下發生的周期性漲落現象。古人將白天的海水漲落稱為潮，夜晚的海水漲落稱為汐，合稱潮汐。
雖然月球質量比太陽小，但它距地球近，因而海洋潮汐主要是由月球引潮力引起的。在地月系統中，地球上的海水受到兩個力的作用：一是月球對地球的引力，二是地球繞地月公共質心鏇轉時產生的慣性離心力。這兩個力的合力就是月球引潮力。
根據漲落程度的不同可將潮汐分成小潮、大潮。在天體運動過程中，當月球、地球和太陽形成直角時，月球和太陽的引潮力相互抵消了一部分，海面的漲落差距就小，形成小潮。當太陽、月球和地球大致處在一條直線上時，月球引潮力和太陽的引潮力疊加在一起，形成大潮。
河口地區受河口形狀、河床摩擦效應及上游下泄徑流的影響，會形成獨特的河口潮汐。河口潮汐按潮差大小分為三類：強潮河口，如錢塘江口；中等強度潮汐河口，如長江口；弱潮河口，如珠江口。
潮汐的漲落守時守信。潮汐運動直接或間接地影響著人們在海邊的生活和生產。
三.洋流
海洋表層的海水，常年穩定地沿著一定方向作大規模的流動，叫做洋流，又叫海流。洋流具有非常大的規模，例如墨西哥灣暖流的流量相當於陸地徑流總量的20多倍。
洋流形成的原因是多方面的。首先，大氣運動和近地面風帶，是海洋水體運動的主要動力。盛行風吹拂海面，推動海水隨風漂流，並且使上層海水帶動下層海水流動，形成規模很大的洋流，叫做風海流。例如，南、北半球盛行西風和信風所形成的洋流。
其次，由於各個海域的海水溫度、鹽度不同，導致海水密度分布不均，引起海水的流動，叫做密度流。
第三，由風力和密度差異所形成的洋流，使流出海區的海水減少，而由相鄰海區的海水來補充，這樣形成的洋流，叫做補償流。補償流有水平的，也有垂直的。垂直補償流又分為上升流和下降流兩種。例如，秘魯附近的海區就有上升流。
在自然界中，洋流的形成往往不是受單一因素的影響，而是同時受幾個因素的綜合影響。此外，地轉偏向力和陸地輪廓，會迫使洋流的流向發生改變。
洋流對流經海區的沿岸氣候、海洋生物分布和漁業生產，以及航海等都有重要的影響。
第四章
海—氣作用第一節 海—氣相互作用及其影響
一.海—氣作用與水熱交換
海洋與大氣之間進行著大量且複雜的物質和能量交換，其中的水、熱交換，對氣候以至地理環境具有深刻的影響。
海洋通過蒸發作用，向大氣提供水汽。大氣中約86%的水汽是由海洋提供的，因此，海洋是大氣中水汽的最主要來源。大氣中的水氣在適當條件下凝結，並以降水的形式返回海洋，從而實現與海洋的水分交換。海洋的蒸發量與海水溫度密切相關，一般來說，海水溫度越高，蒸發量越大。因此，低緯度海區和有暖流流經的海區，海面蒸發旺盛，空氣濕度大，降水也較豐富，海—氣間的水分交換也較為活躍。
海—氣間在進行水分交換的同時，也實現了熱量的交換。海洋吸收了到達地表太陽輻射的大部分，並把其中85%的熱量儲存在海洋表層。海洋再通過潛熱、長波輻射等方式把儲存的太陽輻射能輸送給大氣。可以說，海洋是大氣的最主要的熱量儲存庫。海洋向大氣輸送的熱量受海洋表面水溫的影響，水溫高的海區，向大氣輸送的熱量也多。
與陸地相比，海洋增溫慢，冷卻也慢，從而調節著大氣溫度的變化。一方面，海洋上的氣溫變化有滯後效應。例如，海洋對太陽輻射季節變化的回響要比陸地晚幾個月左右。另一方面，海洋使大氣的溫度變化比較和緩。受海洋影響較大的地區，氣溫的日較差和年較差都較小。生活在沿海地區的人們，可以明顯地感受到海洋對大氣溫度的調節作用。
二.海—氣相互作用與水、熱平衡
海—氣相互作用所形成的大氣環流與大洋環流，是維持全球水、熱平衡的基礎。由於不同緯度海洋對大氣加熱的差異，導致大氣產生高低緯間的環流；海洋與陸地對大氣加熱的差異，則形成季風環流。同時，大氣的運動通過風力吹拂洋面，把動能傳遞給海洋，促使海水的運動。海—氣通過長期的相互作用，並在地轉偏向力的影響下，形成了運動方向基本一致的大氣環流和大洋環流。大氣環流與大洋環流驅使著水分和熱量在不同地區的傳輸，從而維持著地球上水分和熱量的平衡。
海洋是地球上水的大本營。從海洋上蒸發的水汽，隨著大氣運動，大部分通過降水返回海洋；其餘部分被大氣運動帶到陸地上空，在適當的條件下形成降水降落到陸地上，然後匯入江河，流回海洋，構成地球上生生不息的水循環。
幾百萬年以來，地球上的總水量幾乎保持不變。由於水的循環運動，全世界蒸發和降水的總量也保持平衡。在全球水循環和水平衡中，海洋通過蒸發向大氣輸送水汽是基礎，海水運動和大氣運動是途徑，它們都是通過海—氣相互作用才得以實現的。
在地球表面，低緯度地區獲得的淨輻射能多於高緯度地區，要保持熱量平衡，必須有熱量從低緯度地區向高緯度地區輸送。地球上高低緯度間的熱量輸送主要是通過大氣運動和洋流共同實現的。研究表明，在0°~30°N地區，海洋輸送的熱量超過大氣輸送的熱量；在30°以北地區，大氣輸送的熱量超過海洋輸送的熱量；在50°N附近，海洋把相當多的熱量輸送給大氣，再由大氣環流向更高緯度輸送。通過海—氣的相互作用和對熱量的全球輸送，維持了地球上的熱量平衡。
第二節 厄爾尼諾和拉尼娜現象
一. 沃克環流
在赤道附近的太平洋海區，信風驅使著赤道暖流自東向西流。在東岸，由於表層海水被風吹走，下層的冷海水會上涌補充，同時，沿岸還有自高緯度流來的寒流，使該海區表層海水溫度較低。在西岸，赤道暖流堆積下沉，形成深厚的暖水層。這樣，在赤道附近太平洋的東西方向，表層海水存在著明顯的溫度差異。通過海—氣的熱量交換，在赤道附近太平洋上空，形成接近東西向的熱力環流，稱為沃克環流。沃克環流的強弱變化，是判斷厄爾尼諾和拉尼娜現象發生的重要依據。
二. 厄爾尼諾現象
有些年份，赤道附近太平洋中東部的海面溫度異常升高，這種現象被稱為厄爾尼諾現象。厄爾尼諾現象發生後，赤道附近太平洋地區東西部海面的溫度差異減小，相應的沃克環流就會減弱。赤道附近的太平洋東部，沃克環流中的下沉氣流減弱或消失，甚至出現上升氣流，氣候由原來的乾燥少雨變為多雨，引發洪澇災害。同時，赤道附近的太平洋西部，沃克環流中的上升氣流減弱或消失，氣候由溫潤多雨轉變為乾燥少雨，引發旱災。厄爾尼諾現象還導致全球大氣環流異常，並對全球廣大範圍內的氣候產生很大影響。但是，這些影響具有不確定性。
厄爾尼諾現象是如何發生的呢？時至今日，科學家還沒有對這個問題取得圓滿的答案。多數科學家認為，東南信風減弱可能是引發厄爾尼諾現象的主要原因。每隔幾年，東南信風會突然減弱，甚至會轉為西風。這時，赤道附近太平洋東岸的冷海水上湧現象消失，赤道逆流增強，溫暖的海水被輸送到東太平洋，南美洲西岸的寒流被暖流取代，從而形成厄爾尼諾現象。
三. 拉尼娜現象
與厄爾尼諾現象相反，拉尼娜現象是指赤道附近中東太平洋海面溫度異常降低的現象。拉尼娜現象發生後，赤道附近太平洋東西部的溫度差異增大，沃克環流增強，同樣會引起氣候異常和水旱災害。拉尼娜現象一般出現在厄爾尼諾現象之後，例如，1997~1998年的厄爾尼諾現象之後，緊接著就出現了拉尼娜現象。
第五章
海洋開發第一節 海岸帶的開發
一.海岸帶及其開發利用優勢
海岸帶的含義，有狹義和廣義兩種。狹義的海岸帶，其主體是指潮間帶。廣義的海岸帶，是指海岸線向海陸兩側擴展到一定寬度的帶狀區域，。各國規定的海岸頻寬度並不統一。海岸帶包括部分陸地、灘涂、濕地、河口、海灣、島嶼及大片海域。
海岸帶開發利用條件得天獨厚。首先，海岸帶是海域和陸域的交接地帶，地理位置十分優越；第二，海岸帶的自然資源兼備陸地和海洋雙重性質，資源類別和品種最為豐富；第三，海岸帶是海洋、陸地和大氣之間各種過程相互作用最活躍的區域，具有很高的自然能量和生物生產力。據估計，約占地球表面積8%的海岸帶，向全球貢獻了大約25%的生物生產力，提供了90%以上的海洋水產資源。此外，海岸帶人口密集，城市集中，具有信息、技術、資金等優勢。
二.海岸帶開發利用方式
人類對海岸帶的開發，主要以灘涂資源開發、港口建設及其相關產業為主，涉及漁業、港口運輸、水產養殖、旅遊開發等許多方面。
（一）灘涂養殖
灘涂是指大潮時位於高潮線以下、低潮線以上的亦海亦陸的特殊地帶。它在漲潮時被海水淹沒，退潮時露出水面。灘涂是海岸帶的重要組成部分，呈環形連續分布於大陸邊緣，一般寬達數千米至十幾千米。灘涂不僅是一種重要的土地資源，而且本身也蘊藏著各種礦產、生物及其他海洋資源。灘涂養殖是沿海地區利用灘涂的主要方式之一。
灘涂是發展水產養殖業的良好場所。這裡陽光充足、溫度適宜、營養豐富，是海洋魚類回遊、產卵、繁殖後代的家園。除常年冰封海域之外，世界大多數海域的灘涂和沿岸淺海區可以發展水產養殖業。中國是世界上水產養殖業最發達的國家之一。
但是，人類對灘涂的無序開發和過度利用會使灘涂失去它原有的功能。
（二）港口建設
港口建設是海岸帶開發利用的主要方式之一。港口是貨物和旅客集散並變換運輸方式的場地，有水域和陸域兩大部分組成。
港口選址是港口建設的主要內容和先決條件。港口選址不僅要考慮水文、水深等水域條件，還要考慮腹地、交通等陸域條件。
一個優良港址一般應滿足以下基本要求：有廣闊的經濟腹地和便利的交通運輸；有海闊水深、風平浪靜的港灣，能滿足船舶航行與停泊要求；有足夠岸線長度和陸域面積，用以布置庫場、鐵路、道路及生產輔助設施。此外，港口選址要儘可能減少對生態環境和自然景觀的不利影響，並能夠與城市發展相協調。
港口規劃中，通常要研究這樣幾個問題：準確預測腹地範圍和港口吞吐量，評價腹地範圍內經濟發展水平、資源開發利用程度及其生產潛力；研究港口與腹地之間的疏集運條件，以充分發揮港口的區域服務功能。
（三）海洋旅遊
海洋波瀾壯闊，海島景色優美，海濱氣候宜人，這些都是發展海洋旅遊業的有利條件。海洋旅遊按照其空間範圍，可分為海岸帶旅遊、海島旅遊、海上旅遊和海底旅遊；以距陸域的遠近為標準，可分為濱海旅遊、近海海上旅遊和遠洋旅遊。
濱海旅遊是海洋旅遊中最基本也是最有魅力的組成部分，包括海濱觀光、海濱度假療養、海水浴場、海上體育娛樂活動等等。陽光、沙灘、海水、海島新鮮空氣等，構成了濱海旅遊資源的主體，而浪漫、沙軟、灘平、島異等旅遊資源的特點是陸地上所不能及的。
以豐富的濱海旅遊資源為依託，濱海地區已經成為當今最發達的全球性旅遊帶。隨著世界濱海旅遊的迅速發展，湧現出一大批著名的濱海旅遊勝地。我國擁有漫長的海岸線和多樣的海岸類型，濱海旅遊資源十分豐富，形成許多著名旅遊區；加之沿海地區對外開放程度高，經濟充滿活力，因而沿海地區成為我國旅遊業最發達的地區之一。
第二節 海洋資源的開發利用
一.海洋水資源開發利用
隨著地球人口的急劇增加，水荒已成為世界性問題，嚴重製約了經濟發展與社會進步。因此，大量利用海水成為未來解決淡水短缺的重要途徑。海洋水資源利用通常是指海水的直接利用和海水淡化。
海水的直接利用，就使用未經淡化的海水代替淡水來利用。例如，在農業利用上，用低鹽度海水灌溉農田；在生活利用上，將海水用於公廁沖洗、消防用水等；在工業利用上，海水主要用作工業冷卻水。
海水淡化是海洋水資源利用的主要方式。目前海水淡化因成本較高，尚未普及。隨著海水淡化技術的逐漸成熟，生產成本的日趨降低，海水淡化正在成為一種安全、穩定，而且不受降水季節變化影響的供水源，在一定程度上緩解了濱海地區淡水資源短缺的現狀。
全世界已建成的大型海水淡化廠主要分布在三類地區；第一類是沿海乾旱、半乾旱地區，如中東的科威特、沙烏地阿拉伯等石油收入高的富裕國家；第二類是淡水供應困難的島嶼或礦區，如我國的西沙群島；第三類是沿海城市，那裡人口和工業集中，耗水量大，因而淡水緊缺。
二.海水化學資源開發利用
海洋被稱為“液體礦山”“鹽的故鄉”，海水中已發現的化學元素有80多種。但是，這些元素大多數微量元素，濃度極低。目前已形成工業規模的主要有食鹽、鎂溴等。
海鹽不僅是人類日常生活的必需品，也是重要的化工原料。目前世界上擁有海岸的國家幾乎都生產海鹽，中國的海鹽產量居世界首位。海鹽生產的主要方法有鹽田法、電滲析法和冷凍法三種。其中鹽田法是生產海鹽的主要方法。
鹽田法就是修築類似稻田一樣的池子，用來曬鹽。鹽田法製鹽受環境影響較大，如地理位置、降水量和蒸發量，以及海水的鹽度等適應香菸產量的重要因素。
除海水提鎂、海水提溴外，人類還在加緊試驗對海水中其他微量元素的開發利用，如碘、鈾、鉀等。海水化學資源的開發利用需要處理大量的海水，屬於“稀薄工藝”。因此，實現綜合開發，即在處理一次海水時提取多種元素，是海水資源開發利用的方向。
三.海洋生物資源開發利用
海洋被稱為“生命的搖籃”“天然的蛋白質倉庫”。據統計，海洋中約有20萬種生物，其中已知魚類就有1.9萬種。目前，開發海洋生物資源的主要產業是海洋漁業，另外還有少量海洋藥用生物資源的開發。
海洋漁業資源主要集中在淺海大陸架海域。這裡陽光充足，生物光合作用強，並有入海河流帶來大量的營養鹽類，因而浮游生物繁盛。這些浮游生物為魚類提供了豐富的餌料。世界大陸架總面積僅占海洋面積的7.5%，而漁獲量卻占世界海洋漁業總產量的90%以上。特別是寒暖流交匯及海水上泛的海區，海洋漁業資源尤為豐富。
目前，在海洋生物資源的開發利用中存在許多問題。
·由於過度捕撈，傳統經濟魚類資源不斷衰減，處於食物鏈較高營養級的優質魚類出現資源危機。珍稀物種數量急劇減少，有的種類已幾乎絕跡。
·沿海灘涂圍墾和人工填海造陸等，導致維持生物多樣性的灘涂和沼澤資源減少，是許多海洋生物失去了大面積的棲息地、產卵地、育苗場、索餌場，從而引起海洋物種種群減少。
·海洋污染及某些海洋工程造成的近岸海灘生態環境惡化，導致海洋生物資源衰減。
針對以上問題，一方面我們要保護海洋環境，防止海洋污染，加強海洋管理；另一方面要合理捕撈，捕養結合，由單純的天然采捕向海洋農牧化轉變，實現海洋資源的可持續利用。
四.海底礦產資源開發利用
海底礦產資源分濱海砂礦、油氣資源和多金屬結核三大類。這些礦藏在海底的分布具有一定的規模。海底礦產資源勘探和開採是一項高投資、高技術難度、高風險的工程。目前，海底礦產資源開發以油氣資源為主。
海底石油的生成受一定條件的限制，其分布很不均勻。已探明的海上油氣田主要集中在波斯灣、北海、幾內亞灣、馬拉開波湖、墨西哥灣、加利福尼亞海岸等地區。這些地區的油氣資源總儲量占全世界海上探明儲量的80%。未探明的油氣區，主要集中在北極地區、南極洲、非洲、南美洲和澳大利亞周圍海域。
海底油氣開發始於20世紀初。受技術條件限制，最初只能開採從海岸直接向淺海延伸的油氣資源，逐漸形成了嶄新的近海石油工業部門。世界上已有100多個國家和地區從事海上油氣開發，其產值約占整個海底礦產資源開發的90%以上。
第三節 海洋能的開發利用
一. 海洋能的特點
海洋能通常只海洋中所蘊藏的可再生的自然資源，主要包括潮汐能、波浪能、海流能、海水溫差能和鹽差能等。
海洋能具有顯著的特點。第一，總量大、密度小。海洋能在海水中蘊藏量巨大，但單位體積、面積上所擁有的能量較小。第二，可再生。海洋能來源於太陽輻射能與天體間的萬有引力，只要太陽、月球等天體與地球共存，這種能源就會取之不盡、用之不竭。第三，污染小。海洋能屬於清潔能源，其開發利用對環境影響較小。第四，時空分布不均。在空間上，海洋能因地而異，具有各自的富集海域；在時間上，它們大多具有明顯的日變化、月變化和年變化。
二. 海洋能開發利用前景
目前，海洋能的開發主要用於發電。20世紀後期以來，美國、俄羅斯、日本、法國等沿海國家非常重視海洋能的開發。有些潮汐能和波浪能的發電技術已經進入實用階段，但鹽差能、溫差能和海流能的發電技術還不夠成熟，仍處於研究與試驗階段。
（一）潮汐能及其利用
潮汐能是人類認識和利用最早的一種海洋能。它主要分布在一些淺窄的海峽、海灣和河口區域。潮汐發電需要一定的條件：意識潮差足夠大；二是海岸能夠儲蓄大量的海水，並可以進行土建施工。1912年，世界上第一座潮汐發電站在德國的布斯姆建成。1966年，世界上最大容量的潮汐發電站在法國朗斯建成。
我國有漫長的海岸線，蘊藏著豐富的潮汐能資源，沿海有許多地方可以建潮汐發電站。1958年以來，我國陸續在廣東省的順德和東灣、山東省的乳山、上海市的崇明等地，建立了潮汐能發電站。
（二）波浪能及其利用
波浪能是指海洋表面波浪所具有的動能和勢能。它具有以下優點：在最耗費能源的冬季，可以利用的波浪能量最大；海面極少平靜，波浪隨時可以利用。波浪能主要集中在南北緯40°~60°之間的西風帶海區。
世界上已有許多國家和地區研建了波浪能發電裝置。一些技術已經進入實用階段，例如，為航標燈等提供電力的波浪能發電裝置已實現了批量生產。
海洋能發電在理論上是可行的，有些技術也趨於成熟。隨著科學技術的不斷進步，海洋能必將成為重要能源。作為未來技術，實現海洋能綜合利用是海洋開發利用的一個重要發展趨勢。
第四節 海洋空間的開發利用
一.海洋空間開發利用的特點和意義
海洋可利用空間包括海上、海中、海底三部分。海洋不同於陸地，它的環境和生態條件有其複雜性和特殊性。海上活動要抗禦多變的海洋氣象狀況和海水運動。深海活動要適應黑暗、高壓、低溫、缺氧的環境。此外，海水的腐蝕性強，海冰破壞性大，對工程設備材料和結構有嚴格的要求。因此，海洋空間開發利用技術難度大，資金投入大，風險也大。但是，海洋空間廣闊，便於立體利用；地價便宜，不需搬遷人口；海底隱蔽性好，海中溫度、壓力比較穩定。人們有理由相信，海洋空間開發利用前景廣闊。
海洋空間開發利用對於緩解沿海地區人地矛盾，開發海洋資源，拓展人類生存空間具有不可估量的價值。20世紀60年代以來，隨著海洋工程技術逐步提高，建築材料性能不斷改進，大規模的海洋空間利用應運而生。目前，海洋空間開發利用已成為全球的熱點。
二.海洋空間開發利用的主要形式
目前人類對海洋空間的開發利用，已從傳統的交通運輸擴大到生產、居住、通訊、儲藏和文化娛樂等諸多領域，而且開發利用的手段和方式也在不斷進步。
（一）海洋交通與運輸
海洋具有連續性和廣闊性的特點，成為洲際聯繫的重要通道。人類航海歷史悠久，知道今天，海洋運輸依舊是海洋空間利用的重要方式。
海洋運輸包括海港碼頭、運輸船舶和海上航道等要素。海港是船舶的停靠地、海運物資的集散地，也是人類開發利用海洋空間的重要場所。海峽和洲際運河是重要的海上運輸線，例如溝通印度洋和太平洋的馬六甲海峽，被稱為“海上生命線” ；而蘇伊士和巴拿馬運河對於縮短航程、提高海運效率起到了重要作用。作為海洋運輸的主要工具，現代海洋船舶日趨大型化、專業化，不僅噸位大，而且速度快、續航能力強。長期以來，洲際間的大宗貨物貿易，如石油、礦石、農產品、重型工業設備和產品，主要是通過海上運輸來完成。
目前，海洋交通與通訊，已經從海面向海底和海洋上空拓展。其主要利用方式是建造海底隧道、海底管道、跨海大橋以及鋪設海底光纜等。
（二）圍海填海造陸
造陸是人類改造和利用海洋空間的常見方式，包括圍海造陸和填海造陸。圍海造陸是利用堤壩將一片海域與海洋隔開，並將堤內海水排出，形成封閉陸地。荷蘭人從13世紀就開始圍海造陸，目前荷蘭有1/5的國土是通過圍海獲得的。
填海造陸是在沿岸淺海水域，通過堆積砂石、泥土和廢料建造陸地。我國澳門人多地少，當地居民在100多年前就開始通過填海造陸來獲得土地。澳門現有的土地，有一半以上來自填海。
有的人造陸地與海岸分離，稱為人工島。人工島通過海堤、棧橋或者海底隧道等與陸地相連。世界上一些沿海已開發國家，如日本、美國、法國、荷蘭等都建造了人工島，甚至還出現了規模龐大、功能齊全的海上城市。興建海上城市，工程和費用巨大，需要以強大的國力作為基礎。
現在，人類“造陸”的方式也越來越多樣。例如，海上人工碼頭、海上工廠、海上作業平台等，它們雖然不是陸地，但對於人們在海上的生產、生活，同樣起著類似於人造陸地的作用。
三.海底儲藏
海底空間廣闊，水溫較低，溫度變化平緩，且遠離居民區，特別適於存放石油、天然氣、炸彈等易燃易爆的危險品。此外，低溫缺氧的海底環境還適於存放大米、小麥等易霉變、易腐爛的食品。因此，很早以前人類就有利用海底作為儲藏空間的構想。隨著海洋工程技術的發展，近年來海底倉庫的興建令人矚目。
第六章
人類與海洋協調發展第一節 海洋自然災害與預防
一.海洋自然災害
海洋自然災害的成因是多種多樣的。有些是由氣象因素引發的，如熱帶氣鏇、風暴潮等；有些是由海底地震、火山、塌陷等岩石圈活動引發的，如海嘯等；還有些是多種因素共同作用引發的，如海冰、海霧等。
（一）風暴潮
風暴潮是在熱帶氣鏇或溫帶氣鏇等強烈天氣系統作用下，引起的近岸地區海面水位急劇升降的現象。連續向岸吹的強風是引發風暴潮的直接因素。特別是大風與大潮相遇時，大風引起的增水與大潮的高潮相疊加，可使水位異常抬升，風暴潮來勢倍增。
由颱風或熱帶氣鏇引起的風暴潮，多見於夏秋季節。它的特點是來勢猛、速度快、強度大、破壞力強。凡是受颱風影響的沿岸地區均可能發生颱風風暴潮。溫帶氣鏇引發的風暴潮，多發生於春秋季節，夏季也時有發生。它的特點是增水過程相對平緩，常出現在中高緯度沿海地區
古人用“翻江倒海大潮起，水漫金山浪湧來”說明風暴潮的破壞力極強。風暴潮引起的水位暴漲以及相伴的狂風巨浪，可使海上船隻沉沒、沿岸堤防決口、農田被淹、房屋被毀，常常造成嚴重的生命和財產損失。此外，風暴潮還會造成嚴重的海水入侵現象，使地下水遭到污染，耕地鹽漬化。風暴潮災害的輕重，還取決與受災地區的地理位置、海岸形狀、海底地形和社會經濟情況等。
（二）海嘯
海嘯是一種特殊的海水波動現象。由水下地震、火山爆發或水下塌陷和滑坡等所激起的巨浪，成為海嘯。
海嘯大多是由海底地震引起的。海底洋殼斷裂錯動引起地震，地震釋放的巨大能量作用於海水，形成海嘯波。海嘯波一旦在源地生成後，能以極快的速度在大洋中傳播，而能量卻衰減很少。當海嘯波到達近岸時，速度減慢，並積聚成高達十幾米甚至幾十米的巨浪，沖向海岸。
與風暴潮相比，海嘯的危害主要是有巨浪引起的，具有起始快、來勢猛、突發性強等特點。當海嘯接近淺水區或衝上海岸時，可以產生極強的破壞力，往往造成巨大的人員傷亡和財產損失。如果海嘯受災地距震源較近，海嘯到達海案的時間極短，常因預警時間較短，猝不及防而造成嚴重災害。海嘯能橫跨大洋，使遙遠的大洋彼岸也遭受海嘯災害。日本是世界上發生地震海嘯最頻繁和危害最重的國家之一。
（三）海冰和冰山
海冰是極地和高緯度海域特有的水文現象。狹義的海冰指海水凍結形成的鹹水冰。廣義的海冰包括鹹水冰以及流入海水的河冰、湖冰等淡水冰。一般來說，在風弱、浪小、流速慢、海水含鹽偏低的近岸淺水區會最先發現海冰。每年冬季，我國渤海及黃海北部的部分海域都會形成海冰。
海冰嚴重時能夠釀成危害。海凍的膨脹力以及運動時產生的推力和撞擊力，都具有很大的破壞性。岸冰（較為固定的海冰，常和海岸、海底凍結在一起）常常封鎖航道，使港口處於癱瘓狀態；浮冰（緩慢漂移的海冰）能夠摧毀港口建築物，甚至能撞到堅固的海上採油平台。
冰山是淡水凍的一種，它是指大陸冰川滑入海中斷裂形成的巨大冰塊。通常冰山露出海面的高度要達到5米以上。有些時候，冰山撞上能夠使巨型輪船沉沒入海。
二.海洋自然災害防範
面對海洋自然災害，防災減災工作十分重要。一方面，要加強海洋自然災害的預報和監測。例如，我國已經建立了風暴潮信息系統，通過提取過去風暴潮的信息，研究其運行規律，從而能夠對風暴潮作出較精確的預報。
另一方面，要加強沿海工程設施建設。防波堤、攔河壩和堤壩可以減少熱帶氣鏇、風暴潮、海嘯等帶來的危害和損失。例如，荷蘭防潮閘工程有效保障了鹿特丹地區100多萬居民免受風暴潮的侵襲。
此外，提高人們的防災減災意識與自救能力，也是防範海洋自然災害的重要內容。
第二節 海洋環境問題與環境保護
一.海洋環境問題
海洋環境問題主要包括兩個方面：一是污染物質進入海洋，超過海洋的自淨能力，造成海洋環境污染。二是在各種人為因素和自然因素的影響下，海洋生態環境遭到破壞。例如，近幾十年來，海平面上升的問題引起了公眾的廣泛關注。
（一）海洋環境污染
長期以來，人類一直把海洋作為處理廢物的場所，向海洋排放廢水、廢物、有毒化學品、放射性物質。廢物進入海洋，受到海水的擴散、稀釋、氧化、沉降等作用，被逐漸分解與消化。但海洋的自淨能力是有限的。隨著沿海地區人口的不斷增長，工農業生產和城市建設的不斷發展，以及海上活動的日益頻繁，使得大量的廢棄物排放入海，造成海洋環境的嚴重污染和破壞。
海洋污染物主要來源於陸地上的生產過程，集中分布在大型港口、工業城市及河口附近。特別是工業生產過程中排出的一些有毒有害物質，不僅危害海洋生物，也能通過食物鏈富集作用損害人類自身。例如，1953~1970年，日本九州島水俁灣發生的汞污染事件，只是一些人因汞中毒患上“水俁病”，先後有上百人死亡。
石油污染日益成為海洋污染的突出問題。石油污染區域主要集中在沿海水域和海上航道沿線。沿海石油工業、海上運輸和海上採油是造成石油污染的主要原因。石油污染破壞海洋生態，危害漁業生產，破壞海濱娛樂場所，是整個海岸環境退化。特別是在石油運輸工程中，由於油輪發生意外事故而造成的石油泄漏，污染跡象明顯，污染物集中，危害嚴重，因而備受人們關注。
（二）海洋生態破壞
人類不合理的生產活動和生活方式，以及自然環境的變化都會導致海洋生態環境遭受破壞。例如，海岸工程建設和海岸帶的開發，破壞了海岸濕地環境和海岸帶生態系統；紅樹林和珊瑚礁等典型生態系統受損，使海洋生物多樣性減少；過度的捕撈，導致海洋生物資源不斷減少，一些珍稀物種瀕臨滅絕；近岸海域污染嚴重，導致海洋生境不斷惡化，赤潮等生態災害頻繁發生。
（三）海平面上升
海平面上升是由全球氣候變暖導致的兩極冰川融化、上層海水熱膨脹等原因引起的，也是溫室效應增強的表現。海平面上升被認為是自然因素與人為因素共同作用的結果，它帶來了一系列海洋生態和海洋環境問題。
海岸帶是受海平面上升影響最強烈的地區，也是對海平面變化最敏感的地區。特別是沿海低地國家和一些海島國家，受海平面上升的危害更甚，如荷蘭、孟加拉國及熱帶大洋上的一些小島國。
海平面上升會直接淹沒一些地勢較低的沿海地區，尤其是濱海平原、河口三角洲、低洼地帶和灘涂資源等；加劇風暴潮、洪澇等災害的威脅，引起海水內侵、水質惡化、地下水位上升；影響海岸帶地區的漁業資源，破壞珊瑚礁、紅樹林、海岸沼澤和濕地等生境。有關研究資料表明，假設海平面上升1米，全球有500萬平方千米的沿海土地和1/3的耕地將被淹沒，10億人口將被迫遷移。
二.海洋環境保護
海洋是人類共同擁有的財富，保護海洋是全球共同的責任。海洋環境保護應該通過多種途徑來進行。例如，制定相應的海洋環境保護法和法規，約束和規範海洋開發者的行為；加強污染源控制，禁止向海洋傾倒有害廢棄物；加快沿海城市污水處理廠建設，對生活污水和工業廢水進行綜合處理，達標排放；建立海洋自然保護區，對特定區域進行環境保護；加強環境保護宣傳力度、提高公眾的海洋保護意識等。
第三節 維護海洋權益 加強國際合作
一． 海洋權益
海洋權益是國家領土向海洋延伸形成的一些權利和利益。一國可主張海洋權益的範圍包括本國的內水和領海，還包括本國管轄的毗連區、專屬經濟區，以及大陸架海床和底土等。在國家的內水、領海、專屬經濟區或群島國的群島水域以外的全部海域，稱為公海。
二． 我國的海洋國情
我國是一個海洋大國。我國大陸海岸線18000多千米，島嶼6000多個，島岸線超過14000千米，領海面積37萬平方千米，可主張的管轄海域面積約為300萬平方千米，其中部分海域與其他國家的主張重疊。但是，我國又是一個人口大國，人均海域不足世界人均的1/10，排在世界第122位；人均大陸架的面積只有世界人均的1/40，人均海洋資源只有世界人均的1/30。
我國海洋環境狀況不容樂觀。海洋污染蔓延的勢頭雖然得到一定程度的減緩，但海洋環境質量惡化的總趨勢仍未得到有效遏制。海洋污染範圍不斷擴大，河口、海灣以及大中城市鄰近海域污染嚴重；局部海域油污染和重金屬污染仍較突出；赤潮等環境污染事件頻發，海洋生態環境破壞加劇。
存在海洋劃界等問題。與世界其他海區一樣，我國海域也存在著海域劃界和島嶼歸屬的爭議。捍衛我國海疆，維護我國海洋權益，是每一個公民的神聖職責。我國政府一貫主張，與鄰國通過友好協商，公平合理地解決海洋爭端。
海洋權益是國家權益的重要組成部分。維護海洋權益不僅可以為海洋開發活動提供和平穩定的周邊及外部環境，而且能夠鞏固海防、打擊海上恐怖活動、走私和跨國犯罪，營造和平、良好的地區海上安全秩序。此外，還可以維護我國對外貿易海上航運通道、石油航線以及重大海外利益的安全。
三． 人類共同擁有一個海洋
當今的世界，海洋問題已經成為世界關注的焦點。這不僅僅是因為已經出現的海洋問題，不斷困擾著人類社會的可持續發展，更重要的是人們對海洋的戰略地位和價值有了重新的認識。
人們對海洋戰略地位和價值的認識，已經從15世紀至20世紀初期的“海洋是世界交通的重要通道” ，發展到了1992年世界環境與發展大會上提出的“海洋是人類生命支持系統的重要組成部分，可持續發展的寶貴財富” 。而要真正落實海洋的戰略地位，實現海洋的生態、資源、經濟、科研、軍事等價值，必須在全球框架下，制定開發和保護海洋的新原則，建立世界海洋管理的新機制。這是因為海洋是一個全球連通的巨大水體，人類共同擁有一個海洋！
1994年11月16日，《聯合國海洋法公約》正式生效，建立了國際海洋法律新秩序。《聯合國海洋法公約》中提出的人類共同繼承財產、公平分享海洋利益、合作開發和保護海洋，以及和平利用海洋等新原則，有利於更好地實現人類對海洋的共生與協調發展。
中國作為沿海大國，應該基於本國的海洋國情，在維護海洋權益的基礎上，積極參與海洋國家事務，為開發利用和保護海洋作出應有的貢獻。
