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海洋知识和人类开发海洋的资料

发布时间:2019-08-17 20:17 来源:未知 编辑:admin

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  世界上盐度最高的海区在北回归线附近降水稀少,而蒸发量极大的红海,盐度超过40;

  世界上盐度最低的海区在波罗的海,因其蒸发量少,且周围有大量河水补给,盐度不超过10。

  由于海洋面积广,水量大,而热容量很大,所以海水温度的变化比陆地温度的变化小得多,这令海洋上空的气温比陆地上空的气温变化慢。

  中国领土北起黑龙江省漠河以北的黑龙江江心,南到南沙群岛的曾母暗沙,南北相距约5500千米; 东起黑龙江与乌苏里江的汇合处,西到帕米尔高原,东西相距约5000千米。陆地边界长约2.28万千米。中国临海海域广阔,从北向南依次是渤海、黄海、东海和南海,海域面积共约473万平方千米。海上分布着5400多个岛屿。中国海岸线万千米,其中大陆海岸线万千米,岛屿海岸线万千米。

  澳大利亚联邦简称澳大利亚。位于大洋洲的西南部,东北临太平洋,西、南濒印度洋。由澳大利亚大陆和塔斯马尼亚等岛屿组成。澳大利亚四面环海,其海岸线千米,为世界之最。面积为768万余千米。人口约1789万。首都堪培拉。澳大利亚内陆地势大部低平,平均海拔300米,科西阿斯科山为最高峰,海拔2228米。全境35%的面积为沙漠和半沙漠。河流多为间歇性的内流河。大部属热带、亚热带气候。

  珊瑚海是太平洋的一个边缘海,以生长美丽的珊瑚而闻名。它位于太平洋西南部,西部紧靠澳大利亚大陆东北沿岸一带,北缘和东缘为伊里安岛、新不列颠岛、所罗门群岛和新赫布里底群岛等岛屿所包围;南部大致以南纬30度线与太平洋另一边缘海塔斯曼海相邻接。海域总面积广达479.1万平方千米,是世界上最大的边缘海,比世界第二大海阿拉伯海还要大1/4。珊瑚海介于伊里安岛和所罗门群岛之间的一部分海域,有时又称所罗门海。

  海平面上升由绝对海平面上升和相对海平面上升构成。绝对海平面上升是由全球气候变暖导致的海水热膨胀和冰川融化而造成的。相对海平面上升是由地面沉降、局部地质构造变化、局部海洋水文周期性变化以及沉积压实等作用造成的。国际上通常将1975年到1986年的平均海平面称为常年平均海平面。

  天然气水合物是由天然气与水分子在高压、低温条件下合成的一种固态类冰结晶物质。在大陆边缘深水沉积物上部数百米中,有巨量的天然气被蕴藏在冰冷的天然气水合物中。世界上天然气水合物中碳总量可能是地球上其它化石燃料中碳总量的两倍。天然气水合物中温室气体甲烷的总量可能是现在大气中甲烷总量的3000 倍。因此,天然气水合物对世界能源和全球气候变化都具有十分重要的意义。

  天然气水合物研究是当代地球科学和能源工业发展的一大热点。该研究涉及新一代能源的探查开发、温室效应、全球碳循环和气候变化、古海洋、海洋地质灾害、天然气运输、油气管道堵塞、船艇能源更新和军事防御等,并有可能对地质学、环境科学和能源工业的发展产生深刻的影响。

  专属经济区:专属经济区是领海以外并邻接领海的一个实行特定法律制度的国家管辖海域。专属经济区从测算领海宽度的基线海里。在这一海域内沿海国勘探、开发、养护和管理海床和底土及其上覆水域的自然资源的目的,拥有主权权利。此外,沿海国在专属经济区还有在海洋科学研究、人工岛屿和设施的管理及海洋环境保护等方面的专属管辖权。其他国家享有国际法规定的其他合法用途和权利。它是《联合国海洋法公约》确立的一项新的海洋法律制度。专属经济区既不是公海,也不是领海,其法律地位自成一类。世界上大多数沿海国都已宣布设立200海里专属经济区。沿海国在其专属经济区有下列权利:勘探和开发、养护和管理海床和底土以及其上覆水域的自然资源的主权权利;利用海水、海流和风力生产能源等的主权权利;对建造和使用人工岛屿、进行海洋科学研究和保护海洋环境的管辖权。

  西北大平洋和南海热带气旋(包括热带风暴、强热带风暴和台风)是影响我国的主要灾害性天气系统之一。为了叙述方便,以下我们称为台风。台风发生在热带海洋上,厄尔尼诺和拉尼娜事件指的是发生在赤道太平洋东部和中部的海水异常增暖和变冷的现象,这一响大气环流和气候异常的强信号,必然会对风发生的个数、强度和位置产生影响。

  1949年至1996年,在西北太平洋及南海生成台风的年平均数为28个,登陆我国的台风年平均有7个。这期间,有15个厄尔尼诺年及11个拉尼娜年(包括发生年和持续年),厄尔尼诺年生成台风平均为26.4个,登陆平均为6.2个,生成和登陆数正常或偏少的年份分别占厄尔后诺年数的67%和80%。拉尼娜年生成台风数平均为31.3个,登陆为8个,生成和登陆数正常或偏多年份分别占拉尼娜年数的73%和64%。表明大多数厄尔尼诺年台风活动较常年减小,台风活动在拉尼娜年是增加的。

  另外,在太平洋的不同区域,厄尔尼诺和拉尼娜事件对台风生成的影响是不同的。统计表明,厄尔尼诺年台风活动减少主要发生在太平洋西部;拉尼娜年太平洋东西部台风活动均增加,东西部的差异不明显。

  较强的厄尔厄诺和拉尼娜事件在夏季以前结束后,由于大气对海洋的响应还会持续一段时间,这种滞后效应也会使当年的台风活动受到影响,如1997年5月发生的本世纪最强的厄尔尼诺事件,虽然在1998年5月结束,但除了1997年生成和登陆的台风数偏少外,1998年生成的台风仅为12个,为解放以来最小的一年。

  其次,在厄尔尼诺年和拉尼娜年,台风生成的位置和强度也有显著差异。在厄尔尼诺年台风生成的年平均位置比拉尼娜年偏南1.6个纬度,偏东3个经度,中心最低海平面气压年平均值比拉尼娜年低4.5百帕,台风中心附近最大风速年平均值偏高2.6米/秒。也就是说厄尔尼诺年比拉尼娜年台风生成的平均位置偏南偏东,强度偏强。

  厄尔尼诺和拉尼娜对台风影响的差异,究其原因,与海洋和大气环流形势有关。在厄尔尼诺年,赤道东太平洋海温增高,热带西太平洋海温偏低,在西北太平洋,提供给大气的热量和水汽减少,太平洋低纬地区对流活动减弱,这是不利于形成台风所需的低层辐合、高层辐散的环流条件,因此在厄尔尼诺年台风活动减少。而在拉尼娜年,赤道东太平洋海温降低,西太平洋海温升高,使西北太平洋对流加强,有利于热带扰动发展,因此台风活动增强。

  需要指出的是,影响台风活动的因素很多,在少数的厄尔尼诺年也会出现台风偏多或拉尼娜年台风减少的情况。

  赤潮是一种复杂的生态异常现象,发生的原因也比较复杂。关于赤潮发生的机理虽然至今尚无定论,但是赤潮发生的首要条件是赤潮生物增殖要达到一定的密度,否则,尽管其他因子都适宜,也不会发生赤潮,在正常的理化环境条件下,赤潮生物在浮游生物中所占的比重并不大,有些鞭毛虫类(或者假藻类)还是一些鱼虾的食物。但是由于特殊的环境条件,使某些赤潮生物过量繁殖,便形成赤潮。大多数学者认为,赤潮发生与下列环境因素密切相关。

  由于城市工业废水和生活污水大量排入海中,使营养物质在水体中副集,造成海域富营养化。此时,水域中氮、磷等营养盐类;铁、锰等微量元素以及有机化合物的含量大大增加,促进赤潮生物的大量繁殖。赤潮检测的结果表明,赤潮发生海域的水体均已遭到严重污染,富营养化。氮磷等营养盐物质大大超标。据研究表明,工业废水中含有某些金属可以刺激赤潮生物的增殖。在海水中加入小于3mg/dm3的铁螯合剂和小于2mg/dm3 的锰螯合剂,可使赤潮生物卵甲藻和真甲藻达到最高增殖率,相反,在没有铁、锰元素的海水中,即使在最适合的温度、盐度、PH和基本的营养条件下也不会增加种群的密度。 其次一些有机物质也会促使赤潮生物急剧增殖。如用无机营养盐培养简裸甲藻,生长不明显,但加入酵母提取液时,则生长显著,加入土壤浸出液和维生素B12时,光亮裸甲藻生长特别好。

  海水的温度是赤潮发生的重要环境因子,20—30℃ 是赤潮发生的适宜温度范围。科学家发现一周内水温突然升高大于2℃ 是赤潮发生的先兆。海水的化学因子如盐度变化也是促使生物因子—赤潮生物大量繁殖的原因之一。盐度在26—37的范围内均有发生赤潮的可能,但是海水盐度在15—21.6时,容易形成温跃层和盐跃层。温、盐跃层的存在为赤潮生物的聚集提供了条件,易诱发赤潮。由于径流、涌升流、水团或海流的交汇作用,使海底层营养盐上升到水上层,造成沿海水域高度富营养化。营养盐类含量急剧上升,引起硅藻的大量繁殖。这些硅藻过盛,特别是骨条硅藻的密集常常引起赤潮。这些硅藻类又为夜光藻提供了丰富的饵料,促使夜光藻急剧增殖,从而又形成粉红色的夜光藻赤潮。据监测资料表明,在赤潮发生时,水域多为干旱少雨,天气闷热,水温偏高,风力较弱,或者潮流缓慢等水域环境。

  随着全国沿海养殖业的大发展,尤其是对虾养殖业的蓬勃发展。也产生了严重的自身污染问题。在对虾养殖中,人工投喂大量配合饲料和鲜活饵料。由于养殖技术陈旧和不完善,往往造成投饵量偏大,池内残存饵料增多,严重污染了养殖水质。另一方面,由于虾池每天需要排换水,所以每天都有大量污水排入海中,这些带有大量残饵、粪便的水中含有氨氮、尿素、尿酸及其它形式的含氮化合物物,加快了海水的富营养化,这样为赤潮生物提供了适宜的生物环境,使其增殖加快,特别是在高温、闷热、无风的条件下最易发生赤潮。由此可见,海水养殖业的自身污染也使赤潮发生的频率增加。

  海水淡化,是指从海水中获取淡水的技术和过程。海水淡化方法在20世纪30年代主要是 采用多效蒸发法;20世纪50年代至20世纪80年代中期主要是多级闪蒸法(MSF),至今利用 该方法淡化水量仍占相当大的比重;20世纪50年代中期的电渗析法(ED)、20世纪70年代的 反渗透法(RO)和低温多效蒸发法(LT-MED)逐步发展起来,特别是反渗透法(RO)海水淡化 已成为目前发展速度最快的技术。

  据国际脱盐协会统计,截至到2001年底,全世界海水淡化水日产量已达3250万立方米, 解决了1亿多人口的供水问题。这些海水淡化水还可用作优质锅炉补水或优质生产工艺用水 ,可为沿海地区提供稳定可靠的淡水。国际海水淡化的售水价格已从20世纪60年代、70年代 的2美元以上降到目前不足0.7美元的水平,接近或低于国际上一些城市的自来水价格。随着 技术进步导致的成本进一步降低,海水淡化的经济合理性将更加明显,并作为可持续开发淡 水资源的手段将引起国际社会越来越多的关注。

  我国反渗透海水淡化技术研究历经七五八五九五攻关,在海水淡化与反渗 透膜研制方面取得了很大进展。现已建成反渗透海水淡化项目13个,总产水能力日产近1万 立方米。目前,我国正在实施万吨级反渗透海水淡化示范工程和海水膜组器产业化项目。

  蒸馏法海水淡化技术研究已有几十年的历史。天津大港电厂引进两台3000立方米/日 多级闪蒸海水淡化装置,于1990年运转至今,积累了大量宝贵经验。低温多效蒸馏海水淡化 技术经过九五科技攻关,作为十五国家重大科技攻关项目正在青岛建立3000吨/日 的示范工程。

  海水直接利用技术,是以海水直接代替淡水作为工业用水和生活用水等相关技术的总称 。包括海水冷却、海水脱硫、海水回注采油、海水冲厕和海水冲灰、洗涤、消防、制冰、印 染等。

  海水直流冷却技术已有近百年的发展历史,有关防腐和防海洋生物附着技术已基本成熟 。目前我国海水冷却水用量每年不超过141亿立方米,而日本每年约为3000亿立方米,美国 每年约为1000亿立方米,差距很大。

  海水循环冷却技术始于20世纪70年代,在美国等国家已大规模应用,是海水冷却技术的 主要发展方向之一。我国经过八五九五科技攻关,完成了百吨级工业化试验,在海 水缓蚀剂、阻垢分散剂、菌藻杀生剂和海水冷却塔等关键技术上取得重大突破。十五期 间,通过实施国家重大科技攻关项目,正在建立千吨级和万吨级海水循环冷却示范工程。

  海水脱硫技术于20世纪70年代开始出现,是利用天然海水脱除烟气中SO2的一种湿式烟 气脱硫方法。具有投资少、脱硫效率高、利用率高、运行费用低和环境友好等优点,可广泛 应用于沿海电力、化工、重工等企业,环境和经济效益显著。目前,拥有自主知识产权的海 水脱硫产业化技术亟待开发。

  海水冲厕技术20世纪50年代末期始于我国香港地区,形成了一套完整的处理系统和管 理体系。九五期间,我国对大生活用海水(海水冲厕)的后处理技术进行了研究,有关 示范工程已经列入十五国家重大科技攻关技术,正在青岛组织实施。

  海水化学资源综合利用,是形成产业链、实现资源综合利用和社会可持续发展的体现

  海水化学资源综合利用技术,是从海水中提取各种化学元素(化学品)及其深加工技术 。主要包括海水制盐、苦卤化工,提取钾、镁、溴、硝、锂、铀及其深加工等,现在已逐步 向海洋精细化工方向发展。

  我国经过七五八五九五科技攻关,在天然沸石法海水和卤水直接提取钾盐 、制盐卤水提取系列镁肥、高效低毒农药二溴磷研制、含溴精细化工产品及无机功能材料硼 酸镁晶须研制等技术已取得突破性进展。十五期间正在开展海水直接提取钾盐产业化技 术、气态膜法海水卤水提取溴素及有关深加工技术的研究与开发。

  利用海水淡化、海水冷却排放的浓缩海水,开展海水化学资源综合利用,形成海水淡化 、海水冷却和海水化学资源综合利用产业链,是实现资源综合利用和社会可持续发展的根本 体现。

  展望未来,增强海水是宝贵资源的意识,制定海水资源开发利用政策、法规和发展规划 ,建设国家级海水资源开发利用综合示范区和产业化基地,强化海水资源开发利用装备研发 和生产基础,培育我国具有自主知识产权的海水淡化、海水直接利用和海水资源综合利用技 术、装备和产品体系,是推动我国海水资源开发利用朝阳产业形成、发展、成为我国沿海地 区的第二水源、并走向世界的重要保障。

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