热液矿藏
打一个形象的比喻，海底热液就像海底的金属“温泉”，它像地表的温泉一样，但流出来的不是温水，而是具有工业应用价值的金属硫化物。
20世纪60年代中期，美国海洋调查船在非洲东北边上的红海，首次发现了深海热液矿藏。而后，一些国家又陆续在其他大洋发现这种矿藏，一共有30多处。
热液矿藏是火山性的金属硫化物，因此又被称为“重金属泥”。它的形成是由于地下岩浆沿海底地壳裂缝渗到地层深处，把岩浆中的盐类和金属溶解，变成含矿溶液，然后受地层深处高温高压作用喷到海底，在深海处泥土中形成丰富的多种金属。通常，深海外温度较低，而这些地方由于岩浆的高温，可使温度高达50℃，故被称为热液矿藏。
热液矿产在世界各地水深数百米至3500米的海洋领域均有分布，开采起来比较容易，是一种具有远景意义的海底多金属矿产资源。主要元素为铜、锌、铁、锰等，另外还有银、金、钴、镍、铂等，所以又有“海底金银库”之称。饶有趣味的是，重金属色彩鲜艳，有黄、蓝、红、黑、白等多种颜色。因此，在近年来，热液矿产颇为引人注目。
由于技术条件的限制，当下人们还不能对海底热液矿藏立即进行开采，但它却是一种具有潜在力的海底资源宝库。一旦能够进行工业性开采，它将同海底石油、深海锰结核和海底砂矿共同成为海底四大矿种，发挥出它巨大的作用。
可燃冰
可燃冰看起来像一块冰霜，是水与天然气在0℃和30个大气压的作用下形成的晶体物质，学名为天然气水合物。可燃冰里甲烷占80%～99.9%，可直接点燃，燃烧后几乎不产生任何残渣，污染比煤、石油、天然气要小得多，是未来洁净的新能源。
可燃冰是一种甲烷水合物，它是由海洋板块活动而成的。当海洋板块下沉时，较古老的海底地壳会下沉到地球内部，海底石油和天然气便随板块的边缘涌上表面。在深海中低温、高压的条件下，天然气与海水产生化学作用，就形成水合物。这些水合物像一个个淡灰色的冰球，因此称为可燃冰。
可燃冰的能量密度非常高，1立方米可燃冰相当于170立方米的天然气。经粗略统计，在地壳表面，可燃冰储层中所含的有机碳总量，大约是全球石油、天然气和煤等化石燃料含碳量的两倍。海底可燃冰分布的范围约4000万平方公里，占海洋总面积的10%，海底可燃冰的储量够人类使用1000年，利用前景十分广阔。
据相关调查表明，全世界石油总储量在2700亿～6500亿吨之间。按照目前的消耗速度，不过50～60年，全世界的石油资源将消耗殆尽。可燃冰的发现，无疑让陷入能源危机的人类看到了新的曙光。
可燃冰主要有三种开采方案。第一是热解法，即利用可燃冰在加温时分解的特性，使其由固态分解出甲烷蒸汽。但这种方法的弊端在于不好收集。第二种方法是降压法。有科学家提出将核废料埋入地底，利用核辐射效应使其分解。但它们都面临着和热解法同样同样的难题。第三种方法是置换法。想办法将二氧化碳液化注入“天燃冰”储层，用二氧化碳将甲烷分子置换出来。无论采用哪种方案，由于可燃冰结构的特殊性和海底环境的复杂性，对可燃冰矿藏的开采将极其困难。与陆地上的常规开采相比，可能会破坏地壳稳定平衡，造成大陆架边缘动荡而引发海底塌方，甚至导致大规模海啸，带来灾难性的后果。可燃冰的开采就像一柄双刃剑，在考虑其资源价值的同时，必须充分重视它的开采将给人类带来的严重环境灾难。
我们已知，海底可燃冰的开采是一个非常复杂的问题，所以目前仍处于发展阶段，很可能在10年之后才能投入商业开采。其实，中国、美国、加拿大、印度、韩国、挪威和日本已开始各自的可燃冰研究计划，其中日本建成7口探井，期望在2010年投入商业开采，美国近年也在紧急筹备相当事宜，希望在2015年对可燃冰进行商业开采。
可燃冰带给人类的不仅是美好的一面，同样也有不可低估的困难，只有合理、科学地开发和利用，才能真正造福人类。
食物资源
地球上的海洋是生命的摇篮，从第一个有生命力的细胞诞生至今，仍有20多万种生物生活在海洋中。从低等植物到高等植物，从植食动物到肉食动物，加上海洋微生物，构成了一个庞大的海洋生态系统，蕴藏着不可限量的生物资源。据估计，全球海洋浮游生物的年生产量（鲜重）为5000亿吨，在不破坏生态平衡的条件下，每年可提供给人类够300亿人食用的水产品，可以说这是一座极其诱人的食物宝库。
海洋食品对于人类的贡献
在很久以前，人类就已经开始食用海洋食品了。古埃及人曾在尼罗河和地中海上捕鱼，并试图在池塘里进行人工养殖，因为鱼类是他们蛋白质的最佳来源。古希腊人也广泛地利用鱼类和贝类，包括海水和淡水中的，他们将鱼类和贝类制作成美味的罐头以及咸干鱼。
虽然人类在历史上很早就开始食用海洋食品，但追溯到几百年前，几乎还没有关于世界海产品捕获量方面的资料。为什么会是这样呢？那是因为人们对海洋食品的营养成分还没有全面的了解，也还不知道它对人类健康的重要性，以至于许多年来海洋食品一直未受到重视。
随着社会的发展，人们通过研究发现，海洋食品中含有蛋白质、碳水化合物、类脂化合物、维生素和矿物质，这些都是人类生长发育、健康长寿的必不可少的营养成分。现在，大多数人已经认识到，海洋食品对于人类来说是一种绝佳的营养来源。
藻类在海洋生物资源中占有特殊的重要地位，人们常食用的藻类有：蓝藻中的地木耳、发菜、葛仙米、大螺旋藻；绿藻中的绿紫菜、苔菜、石莼；红藻中的紫菜、石花菜；褐藻中的海带、裙带菜。大多数海藻性甘、味寒、属咸，是人们颇为喜爱的产品。
藻类食品含有丰富的营养成分，具体如下：
蛋白质：不同种类的藻类植物其蛋白质含量也不同。一般绿藻和红藻的含量高于棕色海藻。绿藻的蛋白质含量介于10%～26%之间（干重），而红藻的含量更要高一些，红藻的有些种类的蛋白含量可达到47%，远远超过了黄豆的蛋白质含量。海藻的蛋白质含量会跟随季节发生变化，通常冬季末和春季的蛋白质含量较高，夏季的蛋白质含量较低。
糖类：藻类植物的糖类含量较高，多数是有粘性的糖类。这些糖不易消化，作为热源其营养价值不高，但具有调理肠胃的作用。
维生素：藻类富含多种维生素，其中β-胡萝卜素含量最高，特别是紫菜，每100克干制品含量可达11000国际单位。
灰分：藻类植物普遍都含有丰富的灰分，如发菜中的钙含量可达2.5%，海带中则为1.3%；紫菜中含钾量达1.6%，海带中则为1.5%；海藻中碘含量高，如海带为0.2%～0.5%，裙带莱为0.02%～0.1%，碘对预防甲状腺肿有很大的作用。
除了藻类植物，在海洋生物中最重要、最活泼的当属动物资源，其中有1.5～4万种鱼类，对虾等壳类2万多种，贝壳等软体动物8万多种，还有鲸、海参、海豹、海象、海鸟等，构成了生机勃勃的海洋世界。在海洋水产业中，鱼类是水产品的主体，占据着最重要的位置。
目前，世界各地从海洋中捕捞的大量水产品中，90%以上是鱼类，其余为鲸类、甲壳类和软体动物等。鱼类种类繁多，可供食用的就有1500种之多。鱼类全身是宝，营养价值信用证高，味道鲜美，经常食用可健脑益智。
说到水产品，就不能不提鱼、虾、蟹，它们可谓是席上珍馐。其中生长在南极的一种磷虾含水分80%、蛋白质12%、脂肪3%、灰分3%，其蛋白质含量是牛肉的20倍，因此被誉为“21世纪的流行食品”。
贝类种类繁多，生活在各个海区，较容易找到，所以人们很早就开始捕获它们，其中比较有经济价值的是鲍鱼、贻贝、扇贝、蛏子、牡蛎、鱿鱼等。它们味道鲜美、营养丰富，倍受人们的喜爱。
海洋渔场
我们知道，海洋世界存在着多条食物链。在海洋中，有了海藻就会出现贝类，有了贝类就会出现小鱼乃至大鱼……世界上大部分渔场都在近海。这是因为，藻类生长需要阳光和硅、磷等化合物，只有靠近陆地的大海才具备这样的条件。1000米以下的深海水中含有丰富的硅、磷等元素，但它们无法浮到温暖的表面层。因此，只有少数范围不大的海域，在自然力的作用下，深海水自动上升至表面层，从而使这些海域海藻丛生，鱼群密集，成为富饶的渔场。
综合考虑，一般温带海区的渔场较多。这是因为，温带海区季节变化显著，冬季表层海水和底部海水发生交换，上泛的海水含有丰富的营养盐类，有利于浮游生物繁殖。此外，寒暖流交汇和冷海水上泛处，饵料很丰富，所以此处也可形成不可多得的渔场。
从广泛意义上说，世界有五大渔场，它们分别是：
一、北太平洋渔场：包括北海道渔场、我国舟山渔场、北海道渔场、北美洲西海岸众多渔场在内的广阔区域；
2．东南太平洋渔场：包括秘鲁渔场在内的广阔区域；
3．西北大西洋渔场：包括纽芬兰渔场在内的广阔区域；
4．东北大西洋渔场：包括北海渔场在内的广阔区域；
5．东南大西洋渔场：包括非洲西南部沿海渔场在内的广阔区域。
世界上大多数渔场在水深几百米以内海域，80%的面积属于大陆架浅海。那么，怎样才能让海洋深处的海水上升到表面层，从而形成有利渔场的条件呢？海洋学家们找到了突破口，他们利用回升流的原理，在那些光照强烈的海区，用人工方法把深海水抽到表面层，然后在那里培植海藻，再用海藻饲养贝类，并将加工后的贝类喂养龙虾。令人惊喜的是，这一系列试验取得了圆满的成功。
有关专家认为，海洋食品库拥有着巨大的潜力。目前，产量最高的陆地农作物每公顷的年产量折合成蛋白质计算，只有0.71吨。而科学试验同样面积的海水饲养产量最高可达27.8吨，其中有16.7吨还具有较大的商业竞争力。
当然，从科学实验到实际生产往往会遇到一些不可想象的困难。其中最主要的是从1000米以下的深海中抽水需要相当数量的电力。这么庞大的电力如何产生呢？显然，在当今条件下，还很难满足这一需求。
不过，车到山前必有路，科学家们还是找到了其中的窍门：他们准备利用热带和亚热带海域表层（热源）和深层（冷源）的水温差来发电。这就是所谓的海水温差发电。也就是说，设计的海洋渔场将和海水温差发电站联合在一起，从而达到预想中的效果。
据专家介绍，由于热带和亚热带海域光照强烈，在这一海区可供发电的温水多达6250万亿立方米。如果人们每次用1%的温水发电，再抽同样数量的深海水用于冷却，将这一电力用于渔场的养殖，每年可得各类海产品7.5亿吨。它相当于20世纪70年代中期人类消耗的鱼、肉总量的4倍。透过这些数字不难看出，海洋成为人类未来的粮仓，并不是不可实现的。
世界上没有任何一个国家具备如此大的能力，而海洋产业可以将这一任务分担起来，而传统的渔业已达到或超过它的再生能力，所以人们只有转向于研究海洋生物资源开发技术上来，巨大的海洋生物资源，等待着人类去探索与开发。
海洋能源
广阔的海洋不仅蕴藏着丰富的矿产资源和食物资源，更有真正意义上取之不尽的海洋能源。它既不同于海底所储存的煤、石油、天然气等海底能源资源，也有别于溶于水中的铀、镁、锂、重水等化学能源资源，它有自己独特的方式与形态，魅力无穷。
海洋能源的含义及特点
海洋能就是海洋中的可再生能源，海洋通过各种物理过程接收、储存和散发能量，这些能量以潮汐、波浪、温度差、盐度梯度、海流等形式存在于海洋之中。它的种种优点吸引着各方积极研究。
海洋能有四个显著特点，它们分别是：
1．海洋能占海洋总水体的一大部分，而单位体积、单位面积、单位长度所拥有的能量较小。这就意味着，要想得到大能量，就要从大量的海水中获得。
2．海洋能具有可再生性。它既不用烧煤，也不用烧油，而是来源于太阳辐射能与天体间的万有引力，只要太阳、月球等天体与地球共存，这种能源就不会枯竭。
3．海洋能有较稳定与不稳定能源的区别。较稳定的能源有温度差能、盐度差能和海流能。不稳定能源又分为两种，一种是变化有规律，一种是变化无规律。属于不稳定但变化有规律的有潮汐能与潮流能。现实中，人们可根据潮汐潮流变化规律，编制出各地逐日逐时的潮汐与潮流预报，预测未来所发生的潮汐大小与潮流强弱。潮汐电站与潮流电站可根据预报表调整发电运行。波浪能则属于既不稳定又无规律的一种。
4．海洋能属于新型的清洁能源，使用它发电不必消耗燃料，也不产生废物、废液、废气，不需要运输。开发海洋能源不会产生新的污染，对环境的影响小于传统的能源开发产业，而且利大于弊。可说是最具绿色环保意念的“蔚蓝力量”。
海洋能源的种类
海洋能源的种类主要分为以下几种。
1．潮汐能
所谓潮汐能，就是因月球引力的变化引起潮汐现象，潮汐导致海水平面周期性地升降，因海水涨落及潮水流动所产生的能量。
潮汐能可以像水能和风能一样用来推动水磨、水车等，也可以用来发电。当前，潮汐能的主要功能就是发电。
利用潮汐能发电，首先要做的就是在海湾或河口建筑拦潮大坝。形成水库，在坝中修建机房，安装水轮发电机，利用水位差使海水带动水轮机发电。建成潮汐发电站后还有利于海产养殖业的发展。
世界上，潮汐能主要多分布在潮差较大的喇叭形海湾和河口地区，如加拿大的芬迪湾、巴西的亚马逊河口、南亚的恒河口和中国的钱塘江口等都蕴藏着大量的潮汐能。
我国海岸线的长度为1.8万公里，潮汐能资源十分丰富。在潮汐能资源的开发利用上，目前我国沿海地区已经修建了一些中小型潮汐发电站。在温岭江厦港，就有一座我国规模最大的潮汐发电站——江厦潮汐发电站，它还是世界第三、亚洲第一大潮汐发电站。潮汐发电站受潮水涨落的影响，具有很大的不稳定性，海水对水轮机及其金属构件的腐蚀及水库泥沙淤积问题都较严重。这些问题都是急需解决的，只有将这些做好，就能更好地利用潮汐能来发电。
2．波浪能
波浪能集有许多优点，比如能量密度高、分布面广泛。特别是在能源消耗多的冬季，可以利用的波浪能能量也最大。它的能量如此巨大，一直都吸引着沿海的能工巧匠们。他们想尽各种办法，期望能够驾驭海浪开辟新天地。
具体而言，波浪能就是指海洋表面波浪所具有的动能和势能。海洋表面的海水受太阳辐射给予的热量，可以说它是世界最大的太阳能收集器。温暖的地表海水，造成与深海海水之间的温差，由于风吹过海洋时产生风波，这种风波在辽阔的海洋表面上，风能以自然储存于水中的方式进行能量转移，因此，说波浪能是太阳能的另一种浓缩形态，并不是没有道理的。
在所有海洋能源中，波浪能是最不稳定的一种能源。波浪能是由风把能量传递给海洋而产生的，它事实上是吸收了风能而形成的，它的能量传递速率与风速有一定关系，也和风与水相互作用的距离（即风区）有关。水团相对于海平面发生位移时，使波浪具有势能，而水质点的运动，则使波浪具有动能，从而使波浪能发挥出作用。
在风较多的沿海地带，波浪能的密度通常都很高。例如，英国沿海、美国西部沿海和新西兰南部沿海等都是风区，有着十分有利的波候。而我国的浙江、福建、广东和台湾沿海的波能也较为丰富，在工业经济发展上功不可没。
波浪能之所以能够发电是通过波浪能装置，将波浪能首先转换为机械能，再最终转换成电能。这一技术源自于20世纪80年代初，西方海洋大国利用新技术优势纷纷展开实验，但受客观条件和技术影响，所取得的效果效益有好有差。
3．海流能
简而言之，海流所存储的动能就是海流能。海流能的能量与流速的平方和流量成正比。与波浪能相比，海流能的变化要平稳且有规律得多。海流能有着很大的开发价值。
海流能的利用方式主要是发电。1973年，美国研制出一种名为“科里奥利斯”的巨型海流发电装置。该装置为管道式水轮发电机。机组长l10米，管道口直径170米，安装在海面下30米处。在海流流速为2.3米/秒条件下，该装置获得8.3万千瓦的功率。此外，日本、加拿大也在大力研究试验海流发电技术。到目前为止，我国的海流发电研究也已经有样机进入中间试验阶段，发展前景不可限量。
相比陆地上的江河，利用海流发电要方便得多，它既不受洪水的威胁，又不受干旱的影响，几乎以常年不变的水量和一定的流速流动，为人类提供了可靠的能源。
利用海流发电，除了上面所说的类似江河电站管道导流的水轮机外，还有类似风车桨叶或风速计那样机械原理的装置。一种海流发电站，有许多转轮成串地安装在两个固定的浮体之间，在海流冲击下呈半环状张开，看上去很像花环，因此被称为花环式海流发电站，它是目前海流发电站的主要形式。
4．海洋温差能
海洋是一个巨大的吸热体，仔细观察不难发现，地球上的海洋除了南北的极地和部分浅海外，通常不会结冰，尤其是赤道附近的海域，海水表面温度几乎是恒温的，因此在描述海洋时人们都说它是温暖的。海洋深处的海水温度却很低，它一年四季温度只有摄氏几度，无论如何，太阳也没有办法把它晒热，这与海洋上层的温水比较，大约有20℃的温差。在热力学上，凡有温度差异都可用来作功，这就是我们所要讲的海洋温差能。
大多数情况下，海洋温差是指南纬25°至北纬32°之间海域中海水深层与表层的温度差。我国位于东半球，拥有较好的海洋温差条件，尤其是台湾附近海水温差更大，能够使人们得以很好地利用。
海洋温差能的主要功能就是利用温差发电。海洋温差发电主要采用两种循环系统，一种是开式，一种是闭式。在开式循环中，表层温海水在闪蒸蒸发器中，由于闪蒸而产生蒸汽，蒸汽进入汽轮机做功后流入凝汽器，由来自海洋深层的冷海水将其冷却。在闭式循环中，来自海洋表层的温海水先在热交换器内将热量传给丙烷、氨等低沸点工质，使之蒸发，产生的蒸汽推动汽轮机做功后再由冷海水冷却。在这个循环的过程中，可以不断地将海水的温差变成电力，由此使发电成为实现。
4．海洋盐差能
所谓盐差能，就是指海水与淡水之间或两种含盐浓度不同的海水之间的化学电位差能。这种能量主要存在于河流与海洋的交接处。同时，淡水丰富地区的盐湖和地下盐矿也可以利用盐差能。盐差能是海洋能源中密度最大的一种可再生能源。海洋盐差能可以用来发电在很久以前已被人们认识到。
其发电原理主要是：当把两种浓度不同的盐溶液盛在一个容器中时，浓溶液中的盐类离子就会自发地向稀溶中扩散，一直到两者浓度达到一致。所以，盐差能发电，就是利用两种含盐浓度不同的海水化学电位差能，并将其转换为有效电能。有学者在经过详细的计算后发现在17℃时，如果有1摩尔盐类从浓溶液中扩散到稀溶液中去，就会释放出5500焦的能量来。由此专家设想到：只要有大量浓度不同的溶液可供混合，就一定会有巨大的能量释放出来。经过进一步计算还发现，如果利用海洋盐分的浓度差来发电，它的能量可排在海洋波浪发电能量之后，但又要大于海洋中的潮汐能和海流能。
利用盐差能发电有多种方式，比如有渗透压式、蒸汽压式和机械一化学式等，其中渗透压式方案获得了人们最大的重视。将一层半渗透膜放在不同盐度的两种海水之间，通过这个膜会产生一个压力梯度，迫使水从盐度低的一侧渗透到盐度高的一侧，从而稀释高盐度的水，直到膜两侧水的盐度变成一致。此压力称为渗透压，它与海水的盐浓度及温度有着很大的关联。
据估算，地球上存在的可利用的盐差能达26亿千瓦，其能量甚至比温差能还要大。由此可见，海洋中蕴藏着巨大的能量，只要海水不枯竭，其能量就生生不息。作为新型的能源，海洋能源已吸引了全世界越来越多人的兴趣。
化学资源
海洋是化学资源的故乡。为什么这样说呢？因为海水是一种化学成分复杂的混合溶液，包括水、溶解干水中的多种化学元素和气体。海水中究竟含有哪些化学资源？它们又有哪些作用呢？下面将告诉你答案。
海水中有多少种化学元素
畅游在大海中几乎是每个都十分向往的：湛蓝的天空，清凉的海水，起伏的波浪，使你置身于蓝天碧海之间，顿时忘却了暑热的烦恼，放松了紧张的神经。可是，如果你是第一次在大海里游泳，一定要注意掌握好海浪起伏的规律，否则一个浪花袭来就会呛水。如果真呛到水了，你的第一反应肯定是，海水怎么又苦又咸？
海水之所以苦咸，是因为海水溶解着大量化学物质，其中除了我们平常食用的食盐氯化钠之外，还有氯化镁、硫酸镁、氯化钾、碳酸镁等。科学家们发现，在目前世界上已发现的92种天然元素中，有80多种都能在海水中找到。
为了更深入地研究和开发海洋，科学家们早在200年前就开始对海水中存在着的物质开始了研究，并获得了不小的收获。
科学家经过研究发现，除了构成水的元素——氢和氯之外，海水溶解着的物质几乎都是由11种元素组成的。巧的是，这些元素的含量与海水的重量相比，均大于1毫克/千克。也就是说，在1吨海水中，它们的含量都大于1千克。因而这11种元素被称为海水的主要溶解成分，它们都属于微量元素。
根据这些元素在海水的中含量由大到小排列，它们依次为：氯（Cl）、钠（Na）、镁（Ng）、硫（S）、钙（Ca）、钾（K）、溴（Br）、碳（C）、锶（Sr）、硼（S）和氟（F）。
需要明白的是，这些元素在海水中的存在形式并不都是物质分子。它们大多以离子的形式存在，其中金属元素钠、镁、钙、钾、锶以阳离子的形式存在；非金属离子氯根、硫酸根、碳酸氢根（包括碳酸根）、溴根和氟根以阴离子形式存在；只有硼酸这一元素是以分子的形式存在海水中。
1819年，英国科学家马塞特投入实践中，他首先对取自大西洋、北冰洋、波罗的海、黑海和黄海的14个水样进行分析后，得出镁、钙、钠、氯和硫酸根5种离子之间的比例呈现一定的规律性。1884年，英国科学家迪特马尔对世界主要大洋和海区的不同深度采集的77个水样品进行分析后，又进一步补充和完善了海水主要溶解元素的比例关系。
20世纪60年代中期，英国某研究所对世界各大洋及相关海区不同深度的海水洋品进行测定，并得出海洋表层水、中层水和深层水中主要溶解成分的含量。1975年，科学家们对海水中主要溶解成分进行了一次全面性的总结。
大量的实验证明，在世界各大洋的海域，尽管海水的含盐量会随着海域的不同和海水的深浅而发生变化，但在含量方面，海水的主要元素之间的比例关系却近乎恒定。因此，人们在分析海水的主要化学成分时，只要测定出其中任何一种主要成分的含量，不仅能够得出海水的盐度，而且还可以计算出其他主要元素的含量，如此一来，大大省去了海水分析工作的繁琐程序。海水主要元素之间这种特定的关系，人们把它称作海水的相对比例定律。
这时或许你会问，海水的主要元素之间为什么会出现这一恒定比例关系，会不会发生变化？
之所以会出现这种关系，一是由于这些元素在海水中的变化性很小，其性质较为稳定；另一点是由于海水总是处于运动中，海水已经过了上万次的“搅拌”，混合得已相当充分。但是，并不是所有海域都具备这一特性，例如在近海及河口区，由于大陆河流的影响，河水中的大量物质堆积在海洋中，而使局部海水中的钙离子、硫酸根和碳酸氯根离子要大于正常海水中该元素的含量。在某些生物生长繁茂的水域，其生物在繁殖过程中吸收钙和锶，因而这些水域中的上层钙和锶要少于下层的含量。总之，这一问题要灵活一点来看待。
各种化学元素的作用
钾是植物生长发育必不可少的一种重要化学元素，它是海洋宝库赐予人类的又一大宝物。海水中的钾盐资源非常丰富，但由于钾的溶解性低，在1升海水中仅能提取380毫克钾，而且钾与钠离子、镁离子和钙离子共存，要想它们分离并不容易，从而使钾的工业开采一直没有什么大的发展。目前，已有采用硫酸盐复盐法、高氯酸盐汽洗法、氨基三磺酸钠法和氟硅酸盐法等从制盐卤水中提取钾；采用二苦胺法、磷酸盐法、沸石法和新型钾离子富集剂从海水中提取钾。从可持续利用资源角度来看，开发海水钾资源的意义和前景都是非常远大的。
溴是一种贵重药品的主要组成部分，可以生产许多消毒药品。例如我们都很熟悉的红药水，就是溴与汞的有机化合物，溴还可以制成熏蒸剂、杀虫剂、抗爆剂等。地球上99%以上的溴都分布在宽广的大海中，故溴有“海洋元素”的称号。19世纪初，法国化学家发明了提取溴的方法，这个方法也是目前为止工业规模海水提溴的有效方法。此外，树脂法、溶剂萃取法和空心纤维法这些提溴新工艺正在进一步研究中。溴的用途很广，但它含有一定的毒性，因此一些农药和防爆剂对它的使用都有严格的控制。
镁具有重量轻、强度高等特点，它不仅大量用于火箭、导弹和飞机制造业，还可以用于钢铁工业。镁作为一种新型无机阻燃剂，已被运用于多种热塑性树脂和橡胶制品的提取加工中。另外，镁还是组成叶绿素的主要元素，可以促进作物对磷的吸收。镁在海水中的含量仅次于氯和钠，位居第三，主要存在形式是氯化镁和硫酸镁。从海水中提取镁并不是一件困难的事，只要将石灰乳液加入海水中，沉淀出氢氧化镁，注入盐酸，再转换成无水氯化镁就能做到。运用电解海水的方法也可以从中得到金属镁。
铀是一种高能量的核燃料，是发展核武器和核能工业的重要原料。1000克铀所产生的能量相当于2250吨优质煤。陆地上的铀矿很稀少，而海水水体中含有几十吨的铀矿资源，约相当于陆地总储量的2000倍。海水提铀在技术上是完全可行的。
从20世纪60年代起，日本、英国、联邦德国等陆续开始从海水中提铀，并且逐渐总结出多种海水提铀的方法。以水合氧化钛吸附剂为基础的无机吸附剂的研究进展最快。现在人们评估海水提铀可行性的重要依据，仍是一种采用高分子粘合剂和水合氧化钻制成的复合型钛吸附剂。发展到今天，海水提铀已从基础研究转向开发应用研究。日本已建成年产10公斤铀的中试工厂，一些沿海国家也将建造百吨级或千吨级铀工业规模的海水提铀厂这一计划提到日程上。总的来说，从海水中提取铀的研究方兴未艾，从已有的研究成果来看，海水提铀有着良好的发展前途。
锂有着“能源金属”的美誉，是用于制造氢弹的重要原料，海洋中每升海水含锂15～20毫克，海洋中的锂储量估计有2400亿吨。随着受控核聚变技术的发展，同位素锂６聚变释放的巨大能量最终将为人类所用。锂也是生产电池的理想原料，含锂的铝镍合金在航天工业中占有重要位置。此外，锂在化工、玻璃、电子、陶瓷等领域也有着广泛的应用。全世界对锂的需求量正以每年7%～11%的速度增加，而陆地上锂的储量有限，因此海洋必定会成为开发锂的新领域。
重水在海洋中的含量也较大，是原子能反应堆的减速剂和传热介质，也是制造氢弹的原料，如果人类研究的受控热核聚变技术得到很好的解决，从海水中大规模提取重水的梦想将成为现实，从而大大造福于人类。
除了上述已经形成工业规模生产的多种化学元素外，海水还无私地奉献给人类其他微量元素，因此我们更应该珍惜海洋的赐予。
海洋药物
海洋是一个潜力无穷的天然药源。据估计，目前从海洋生物中提制的药品达2万种，可谓是琳琅满目。海洋药物按其用途大致可分为心脑血管药物、抗癌药物、抗微生物感染药物、愈合伤口药物、保健药物等，有人称海洋为人类未来的“大药房”。
海洋生物活性成分的研究
1．海洋天然活性成分的发现
要想开发海洋药物，首先要对海洋天然活性成分进行研究。海洋生物种类繁多，存在着许多特殊的次生代谢产物。然而，目前对海洋生物中活性成分的发现还处于初级阶段，经过较系统的化学成分研究的海洋生物不超过1%，还有大量海洋生物有待于进行系统的化学成分研究和活性筛选。研究重点主要集中在低等的海洋生物上。一般情况下，海洋天然活性成分具有复杂的化学结构，而且含量很低，要想建立快速、微量的提取分离和结构测定方法，以及应用多靶点的生物筛选技术发现新的生物活性成分，对科学家来说是一个不小的挑战。
2．海洋天然活性成分的结构优化
海洋生物中所含的大量活性天然成分，有的能够直接进入药品的研究开发，有的则不可以，因为其中有些成分存在着活性较低或毒性较大等问题。需要将这些活性成分作为先导化合物进一步进行结构优化，如结构修饰和结构改造，使得些成分活性更高、毒性更小，从而再进入到药品的研究开发中。
3．解决药源问题
许多海洋天然活性成分的含量较低，原料采集困难，使得该化合物进行临床研究和产业化受到了一些限制。寻找经济的、人工的、对环境无破坏的药源已势在必行。采用化学合成的方法进行化合物的全合成是解决药源问题的一个重要方法，现在已经有很多海洋活性天然产物实现了全合成。
发掘新的海洋生物资源
海洋生物资源是一个庞大的有待人们深入开发的资源，环境的多样性决定了生物的多样性，同时也决定了化合物的多样性。发掘新的海洋生物资源已成为海洋药物研究的一个重要发展趋势，人们不可轻视。
1．海洋微生物资源
我们知道，海洋微生物种类繁多，其生代谢产物的多样性也是陆生微生物无法与其项背的。但能进行人工培养的海洋微生物只有几千种，还未超过总数的1%。目前为止，以分离代谢产物为目的而被分离培养的海洋微生物就少之又少。由于微生物可以经发酵工程大量获得发酵产物，使药源获得了良好的保障。此外，海洋共生微生物有可能是其宿主中天然活性物质的真正产生者，具有较大的研究意义。
2．海洋罕见的生物资源
分布在深海、极地以及人烟稀少的海岛上的海洋动植物，含有某些特殊的化学成分和功能基因。在6000米以下海洋深处，曾发现具有特殊的生理功能的大型海洋蠕虫，在水温高达90℃的海水中仍有细菌存活，这给生物的研究提供了一个新的参考。
3．海洋生物基因资源
在自然界，海洋生物活性代谢产物是由单个基因或基因组编码、调控和表达获取的。获得了这些基因就代表着可以获得这些化合物。海洋药用基因资源的研究将大大有利于新的海洋药物的研究和开发。
海洋生物基因资源细分为以下两种：
（1）海洋动植物基因资源：包括活性物质的功能基因，如活性肽、活性蛋白就属此类。
（2）海洋微生物基因资源：包括海洋环境微生物基因及海洋共生微生物基因。
4．海洋天然产物资源
人类对海洋天然产物的研究已有数十年的历史，并从中积累了相当丰富的研究资料，为海洋药物的开发提供了充足的科学依据，它的意义十分重大。
（1）对已经发现的上万种海洋天然产物，采用多靶点的方式进行筛选，发现新的活性。
（2）对已经发现的海洋天然产物进行一些，如结构修饰或结构改造。
（3）使用组合化学或生物合成技术，衍生更多的新型化合物，从中筛选出新的活性成分。
5．海洋中药资源
中药是我国传统医药的主要代表之一，海洋中药则是我国中药宝库的不可或缺的组成部分，是一种民间长期用药经验的总结。历代本草中经现代临床实践证明疗效确切的海洋药物有110多种，是寻找先导化合物和开发海洋药物的重要资源。从海洋中药开发新药具有针对性强、见效快、周期短等优点，发展前景乐观。
海洋药用生物价值
现知海洋药用生物达1000种以上，分别隶属海洋细菌、真菌、植物和动物的各个门类。它们对人体和其他动植物具有良好的药效价值。
海洋药用植物：目前已发现100多种海洋药用植物，它们多分布在蓝藻门、绿藻门、褐藻门、金藻门、甲藻门和红藻门。我国最早的药学专著《神农本草经》记载海藻：“味苦寒，主瘿瘤气，颈下核，破散结气，痈肿症瘕坚气。”《本草纲目》中记载：“（紫菜）主治心热烦躁，瘿结积块之痰，宜常食之。”海带的提取物和制剂有缓解心绞痛、镇咳、平喘的功效，对高胆固醇、高血压、动脉硬化症有很好的治疗效果。
海洋药用动物：海洋药用动物现知在1000种以上，研究较多的有腔肠动物、海洋软体动物、海洋节肢动物、海洋棘皮动物、海洋鱼类、海洋爬行动物和海洋哺乳动物，几乎包括的了所有门类。
药用腔肠动物：现知的数量有数十种，分布在水螅虫纲、钵水母纲和珊瑚虫纲中。如《本草纲目拾遗》中指出：白皮子（指海蜇）“味咸涩，性温，消痰行积，止带祛风”，用于高血压、妇女劳损、带下、小儿风热、气管炎、哮喘、胃溃疡等。柳珊瑚的前列腺素衍生物，可用于节育、分娩、人工流产、月经病、胃溃疡和气喘，此外还能够调节血压和新陈代谢。
药用软体动物：世界上有数百种，中国已知的有130多种，多分布在多板纲、双壳纲、腹足纲和头足纲。如我国传统医学经典著作《黄帝内经》中，记载有以乌（即乌贼）骨作丸、饮以鲍鱼汁治疗血枯。《神农本草经》记载近江牡蛎等6种海洋药用软体动物。贻贝（俗名淡菜）能养肾清补、降低血压、抗心律失常。珍珠具有镇惊安神、养阴熄风、清热解毒、养颜美容、延缓衰老等多种功效。
药用节肢动物：最受关注的是软甲纲中十足目的种类，主要包括虾类、寄居蟹类和蟹类，以及肢口纲中的鲎类。如寄居蟹有清热散血、滋阴补肾、壮阳健胃、除湿热、利小便、破瘀解毒、消积止痛、抑制胆固醇等功效，而且含有一定的抑瘤成分。对虾有补肾壮阳、健脾化痰、益气通乳等功效，可以用来治疗肾虚阳痿、腰酸膝软、中风后半身不遂、气血虚弱、产后乳汁不下等症。据药典介绍，鲎肉能治疗痔疮、杀虫、治红眼、青光眼等，鲎胆可治风癞，鲎壳尾刺烧成灰能治积年呷咳、高烧和妇科疾病，现已广泛应用于临床和制药工业。
药用棘皮动物：现知数量有数十种，研究较多的是海参纲、海胆纲和海星纲中的种类。如刺参有和胃止痛、消肿排脓的功能，可以用来治疗治神经衰弱、消化不良、子宫脱垂、白带过多、阳痿等症。紫海胆有制酸止痛、清热消炎的功效，用于胃及十二指肠溃疡、甲沟炎等。由陶氏太阳海星和罗氏海盘车制成的海星胶代血浆，具有良好的治病效果。
药用鱼类：现知的有数百种，中国有200种以上，主要分布在圆口纲、软骨鱼纲和硬骨鱼纲三个纲。如海洋鱼类普遍含有廿碳五烯酸，这种成分具有防治心血管疾病的功能。鲨鱼中的角鲨烯有抗癌的用途。海马、海龙是著名的强壮补益中药，具有补肾壮阳、散结消肿、舒筋活络、止血止咳等功能，主治神经衰弱、妇女难产、乳腺癌、跌打损伤、哮喘、气管炎、阳痿、疔疮肿毒、创伤流血等。鲻和鲮有健脾益气、消食导滞的功用，对消化不良、小儿疳积、贫血等有特效。
药用爬行动物：目前已知的有数十种，包括海蛇类和海龟类。如玳瑁为名贵中药，具有定惊、清热解毒之功，适应于治热病神昏、谵语、惊厥等症。海蛇类均有药用价值，海蛇肉能滋补强壮，海蛇胆有行气化痰、清肝明目等效能，海蛇血能补气血、壮筋骨，海蛇油用于治疗冻伤、烫伤、皮肤皲裂，海蛇酒有驱风活血、止痛等作用。海龟具有滋阴潜阳、柔肝补肾、清火明目、祛风除湿、止咳化痰的效果，可用于阴虚阳亢、热病伤阴虚风动、风湿痹证、关节疼痛、咳嗽等症的治疗。
药用哺乳动物：中国现知的药用哺乳动物有十多种，主要分布在的鲸目和鳍脚目。如真海豚的脂肪、肝、脑垂体、胰、卵巢等都是宝贵的药材，能提制抗贫血剂、胰岛素，以及催产素和促肾上腺皮质激素等多种激素。斑海豹雄性的阴茎和睾丸入药（即海狗肾），有补肾壮阳、益精补髓的功效，主要用于虚损劳伤，肾精衰损所致的阳痿、滑精、精冷、腰膝冷痛或酸软等；脂肪入药（即海狗油）有润滑肌肤、解毒的效用，用于治皮肤皲裂、冻伤等；肝和胆对肋膜炎有很好的治疗效果。
辽阔的海洋是尚待人类开发的资源宝库，也是极其诱人的蓝色药库。在未来世纪，海洋药物开发必将登上一个新的台阶。
奇妙无穷的海洋世界
不可思议的蓝色星球
在太阳系传统的九大行星中，地球具有“得天独厚”的优势。地球的大小和质量、地球与太阳的距离、地球绕太阳运行的轨道以及自转周期等因素相互的作用和配合，使得地球表面大部分地区的平均温度保持在15℃，刚好适中，以致它的表面同时存在着三种状态（液态、固态和气态）的水，而且地球上的水大多数是以液态海水的形式汇聚于海洋之中，形成一个全球规模的含盐水体——世界海洋。在太阳系中，地球是唯一一个拥有海洋的星球，“水的行星”之称也由此而来。
海色和水色
乍一看，海色和水色这两个词是同样的意思，其实它们是两个完全不同的概念。
海色是指人们所看到的大面积的海面颜色。熟悉大海的人都知道，海色会因天气状况的变化而变化。当风和日丽、晴空万里时，海面会呈现出蔚蓝的颜色；当旭日东升、朝霞映辉之下，或者夕阳西下、光辉反照之际，大海看起来会是金灿灿的；而当阴云密布、风暴来袭时，海面又显得阴沉晦涩，一片暗暗的深蓝色。当然，这种受天气状况影响而造成的视觉印象只是一种表象，它并不代表海洋水颜色的真实面貌。
水色是指海洋中的水本身所呈现的颜色。它是海洋水对太阳辐射能的选择、吸收和散射现象综合作用的结果，它不会受天气变化的影响。平时，我们所看到的阳光，是由红、橙、黄、绿、青、蓝和紫七种颜色的光合成的。由于颜色不同，其光线、波长也不相同。而海水对不同波长的光线，无论是吸收还是散射，都具有较强的吸收性。在吸收方面，进入海水中的红、黄、橙等长波光线，在30～40米的深度时，几乎全部被海水吸收，而波长较短的绿、蓝、青等光线，尤其是蓝色光线，则不容易被吸收，且大部分会反射到海面上；在散射方面，整个入射光的光谱中，蓝色光是被水分子散射得最多的一种颜色，当蓝色遇到水分子或其他微粒时就会四面散开，或反射回来。正是因为这个原因，从太空看，地球就成了美丽的蓝色“水球”。
蓝色星球
海洋水体的透明度及水色，是由海水本身的光学特性决定的，它们与太阳光有着密切的关系。一般情况下，太阳光线越强，海水透明度越大，水色就越高（科学家按海水颜色的不同，将水色划分为不同等级，以确定水色的高低），光线透入海水中的深度也就越深。反之，太阳光线越弱，海水透明度就越小，水色就越低，透入海水中的光线也就越浅。所以，随着透明度的逐渐降低，海洋的颜色通常会由绿色、青绿色转变为青蓝、蓝、深蓝色。
此外，海洋水中悬浮物的性质和状况，也会影响海水的透明度和水色。大洋部分，水域辽阔，悬浮物较少，且颗粒细小，透明度较大，水色一般会呈现出蓝色。接近陆地的浅海海域，由于大陆泥沙混浊，悬浮物较多，且颗粒较大，透明度较低，水色在大多时候呈绿色、黄色或黄绿色。
从地理分布的角度看，大洋中的水色和透明度会因为纬度的不同而出现差异。热带、亚热带海区，水层稳定，水色较高，多为蓝色；温带和寒带海区，水色较低，海水一般不会显得那么蓝。当然，海水所含盐分或其他因素，对水色也会有一定影响。海水中的盐分较少，水色多为淡青；所含盐分较多，就会显得非常蓝。
海洋漫谈
或许你还不知道，在深不见底的海洋里，潜伏着比珠穆朗玛峰的高度还要深得多的海沟，流淌着亚马逊河都自叹不如的河流。海洋是那么神秘而多姿多彩。
经过大量的调查、探测和计算，人们得知地球是一个扁圆状球体。赤道半径稍长，平均为6378公里，极地半径稍短，平均为6357公里。地球的平均半径为6371公里。在总面积达5.1亿平方公里的地球上，海洋拥有3.61亿平方公里的面积，平均水深为3.8公里。而陆地的平均高度则只有0.84公里，与海洋无法相比。假如地球是一个平滑的球体，将海洋水平铺在地球表面，世界上将会出现一个深达2440米的环球大洋！
在地球的南北两半球，海陆的分布并不平衡。北半球海洋占61%，陆地占39%；南半球海洋占81%，陆地仅占19%。这一分布特点对地球热量的分配起着重要的作用，影响着全世界的气候变化。海洋与地球上的气候息息相关，它调节着大气的温度和湿度。海洋中的藻类每年约产生360亿吨氧气，占大气含氧量的3/4，同时吸收占大气约2/3的二氧化碳，从而保持了大气中气体成分的平衡，使地球上的生命一代代进化和繁衍生息。
生活中，大多数人都习惯将地球上的连续水域称为世界海洋。实际上，海洋是“海”和“洋”的总称，“海”和“洋”是两个不同的概念。通常，人们将深度在2000～3000米以上，离大陆比较远且面积辽阔，有独立的潮汐和海流系统，温度、盐度、密度、水色、透明度等水文条件较为稳定，不受大陆影响的，称之为“洋”；而离大陆较近，深度较浅，一般在2000～3000米以下，水文条件由于受大陆影响，会产生明显的季节变化的，人们称之为“海”。与洋相比，海要小得多，仅占海洋总面积的11%。
深厚的海水，使人类难以真正认识深海底部，以至于在人类早就踏上月球的今天，仍然无法在海洋底留下足迹。但是人类对深海的兴趣，远未减退，因为它有着许多未知的秘密。
带着对海洋的热爱与好奇，让我们一起去深入探索这个幽深而富饶的神秘世界、完整地呈现海洋的壮美辽阔！
最初的海洋
海洋是怎样形成的？海水是从哪里来的？近两个世纪以来，人类有关海洋起源与演化问题的知识已取得很大进展。下面，我们就一起进入原始海洋世界中，感受海洋的神秘与美丽。
原始海洋的形成和演变
广阔的海洋美丽而又壮观，但你是否知道，地球最初形成的时候，并没有河流和海洋，大气层里的水分也很少，即使有一些，也随着其他气体分子蒸发了。地球上后来的水是与原始大气一起由地球内部产生的。在早期，地壳才固结不久，地球内部全是“岩浆海洋”，火山喷发此起彼伏，带出了大量的水汽直冲九霄，聚集成无比巨厚的云层。随着地球逐渐变冷，当水蒸气超过其饱和点时，就开始凝结成水滴、冰晶。从而就引发了“排山倒海”的狂风暴雨，一“下”就是几百年、几千年。雨水不停地流向低洼处，年复一年，日复一日，原始海洋就这样诞生了。此时的大洋水不仅严重缺氧，而且含有大量的火山喷发酸性物质，如HCL、HF、CO2等，具有较强的溶解能力。根据科学家对化石的研究，大约在39亿年前就形成了原始海洋。
从规模上来看，原始海洋的面积远没有现代海洋这么大。据估算，它的水量只有现代海洋的10%左右。后来，由于贮藏在地球内部的结构水的加入，原始海洋才逐渐壮大，形成了蔚为壮观的现代海洋。原始海洋中的水不像现代海水一样又苦又咸。现代海洋海水中的无机盐，主要是通过自然界周而复始的水循环，由陆地带入海洋而逐年增加的。可是，原始海洋中的有机大分子非常丰富，是现代海洋所无法企及的。
生命来自海洋
关于生命的起源，有多种不同版本的说法，最具代表性的有“团聚体说”、“类蛋白微球体说”、“来自星际空间说”等，每种假说都有一个共同之处，那就是都与水有关。
自古以来，生命的起源一直是生命学家所热衷的研究课题。现代科学的研究普遍认为生命起源于海洋，原因有二：一、水是生命体的重要组成和进行生命活动的基础物质；二、海洋为生命的诞生和繁殖提供了天然的庇护场所，丰富的海水能有效地遮挡紫外线，避免生命遭受损伤。
39亿年前诞生的生命，其概念只是单细胞生物，和现代细菌有着相似的结构。它们经过了1亿年的漫长演变，逐渐进化成为最原始的藻类——单细胞藻类，这就是最原始的生命。这些原始藻类不断地繁殖，进行大量的光合作用，吸收二氧化碳释放氧气，为生命的进化提供了有利条件。
就这样，原始的单细胞藻类又经过亿万年的进化，变成原始的海洋动物，如水母、海绵、蛤类、珊瑚、三叶虫、鹦鹉螺等，而脊椎动物的出现相对来说较晚，大约是在4亿年前。
那么，生物又是怎样出现在陆地上的呢？由于月球对地球巨大引力的作用，海洋出现潮汐现象。由于涨潮的时候水位上升，海水不断地拍击、冲刷海岸，就会将一些生物冲到岸上；退潮时，大片的浅滩又暴露在阳光下。这样在海陆交界处就形成了一条潮间带（本书第三章会详细讲述潮汐现象）。与此同时，臭氧层逐渐形成，这样就阻挡了紫外线对陆地的直射，为海洋生物的登陆创造了条件，原先生活在海洋中的某些生物，经历潮涨潮落的不断磨练后，一些生物就慢慢适应了陆地的生活。当然，也会有一些原始的生命在这个过程死去，而经过无数严酷考验最后留在陆地上的生命，就会不断为适应新环境而进化。约在2亿年前，爬行类、两栖类、鸟类相继出现，地球上生命的种类开始多样化。
地球上所有哺乳动物都是在陆地上诞生的。后来由于自然条件的变化等原因，它们中的一部分又重新回归到海洋中，如鲸和豚。还有一部分在经过自然界的众多剧变后，仍然顽强地存活在陆地，并逐渐发展壮大。直到300万年前，作为高级的生命体人类便诞生了。因此，研究生命起源的学者把海洋称作“生命的摇篮”。
海洋与气候
海洋是地球上决定气候发展的主要因素之一。它通过与大气的能量物质交换和水循环等作用在调节和稳定气候上发挥着决定性作用，被称为地球气候的“调节器”。
海洋的气候调节功能
地球上的气候变化莫测，其最主要的原因是大气受热的状况和大气中所含水汽的多与少。地球上的热量来自太阳，这种说法并没有错。但前提条件是，它必须要经过海洋这个“调节器”才能影响地球气温，使地球温度发生变化。
太阳光以短波辐射的方式照到地球，当它通过大气时，只能一小部分被大气直接吸收，大部分则照射在地球表面，使地球表面温度增高。地球表面增温后，会不断向外发出辐射，这种辐射和太阳的短波辐射不同，不发光，只发热，属于长波辐射，也叫热辐射。这种长波辐射正是大气层容易吸收的，因而大气温度提高。
海洋占地球面积的2/3，它是大气热量的主要供应者；同时，海水的热容量比空气大得多，1cm3的海水温度降低1℃放出的热量，可使3000cm3的空气温度升高1℃。海水是透明的流体，太阳可以照射到较深的地方，使相当厚的水层贮存着热量。如果全球100米厚的表层海水降温1℃，释放的热量就能够使全球大气增温60℃。所以，海洋长期积蓄着的大量热能就像是一个“锅炉”，通过能量的传递，对天气与气候产生一定的影响。
大气中的水蒸气主要来自于海洋。海水在蒸发时，会将大量水汽散发到大气，海洋的蒸发量占地表总蒸发量84%左右，海洋平均每年可以把3.6万亿立方米的水化为水蒸气。空气中的水蒸气含量多了，就会使空气变得轻薄、新鲜些。
同时，海洋能够吸收大气中40%左右的二氧化碳，降低人类活动对环境造成的影响，能够有效抑制全球变暖。
根据以上所述不难看出，海洋是地球大气热量和水汽的主要供应者。海洋的热状况和蒸发情况，直接影响着大气的热量和水汽的含量与分布。因此，说海洋是地球气候的“调节器”一点都不夸张。
气候对海洋的影响
反过来讲，气候变化也会对海洋产生重要的影响。气温上升会导致海平面和海水温度升高，而海洋大量吸收二氧化碳，则会增强海水的酸性，这些都会对海洋和海岸生态系统造成破坏，珊瑚白化、珊瑚礁死亡、小岛屿遭淹没等一系列问题都与此有着重要联系。可见，气候对海洋的影响是非常大的。就拿印度尼西亚来说，该国海洋事务和渔业部部长曾表示，在未来几十年里，印尼的很多岛屿将会因为海平面上升而沉入海中。也有环境学家称，如果人类不马上投入行动，地球上的珊瑚礁将在20世纪末全部消失，这绝对不是危言耸听！
此外，气候变化还会使海洋的气候模式与洋流发生改变，从而加大海洋灾害的程度。尤其是海水酸化后发生倒灌，进入陆地后会对河口、入海口等生态系统造成不利的影响。可见，保护环境，势在必行，这是所有地球人共同的责任！
波浪的形成
海洋上的波浪，其壮丽的造型美不胜收。它时而隆起，时而翻滚，时而拍打着海岸……可谓是海上的一大奇景。
海上波浪的形成
波浪是如何形成的呢？在自然界，海水受风的作用和气压变化等影响，促使它难以维持原有的平衡状态，而发生向上、向下、向前和向后方向运动，便形成了海上的波浪。波浪起伏活动具有规律性、周期性。当波浪向岸边涌进时，由于海水越来越浅，下层水的上下运动受到了阻碍，受物体惯性的作用，海水的波浪一浪叠一浪，越涌越多，一浪高过一浪。与此同时，随着水深的变浅，下层水的运动受到的阻力越来越大，最后它的运动速度慢于上层的运动速度，受惯性的影响，波浪最高处向前倾倒，拍打在礁石或海岸上，便会溅起碎玉般的浪花。
海浪根据其所带来的后果，大概可分为破坏性及建设性两种类型。
先来说说破坏性海浪。这种类型的波浪通常与高能量的环境和陡斜的海岸带有关。岩石嶙峋的海岸线通常会因暴露于巨浪及高潮而遭受侵蚀。
在沙滩上，破坏性海浪通常会带来严重的后果，它会使沙滩退减。因为回流（向海）比冲流（向陆）要有力得多，会将更多的物质带回海中。
建设性海浪即“崩顶”或“激散”碎波。与破坏性海浪相反的是，它会建成海滩，因为冲流在运送物质时比回流更有效。此种类型波浪的形成与平坦的海岸带和低能量的海岸密切相关。
值得一提的是，海岸地形不仅受地貌营力左右，还受地质情况影响，如岩石类别及地质构造。地质构造加上岩石不同的抗风化及侵蚀能力，令海岸出现不规则的形态，例如岬角、港湾、海蚀柱及海蚀拱，它们的特征较为突出。
波浪要素
波浪的基本要素有：波峰、波谷、波顶、波底、波高、波长、波陡、周期、波速等统称为波浪要素。通常情况用它们来表示波浪的大小和形状。
波峰：指静水面以上的波浪部分。
波谷：指静水面以下的波浪部分。
波顶：指波峰的最高处。
波底：指波谷的最低处。
波高：指相邻的波峰和波谷间的垂直距离。
波长：指两个相邻波顶间的水平距离。
波陡：指波高与半个波长之比。
波浪周期：指两个相邻的波峰或波谷经过同一点所需要的时间。
波速：指在单位周期时间内波浪传播的距离，表示波浪移动的速变，等于波长与波浪周期之比值。
洋流
相信有很多人都见过海洋，即使没有亲眼看到，也都通过电视、电影有所了解。现在我们可以想象一下，站在海边，眺望远处海面，我们能感受到宁静；但看向近处海岸，海水不断地冲刷着沙滩，或轻轻地拍打着岸边的礁石。从远处和近处的差别，能看出海水并不是那么平静，而是时刻都处在运动中。其中，洋流是海水运动的主要方式之一。
洋流的形成
洋流也称海流，是海洋中以水平方向流动着的巨大水体，它具有一定的规律性与稳定性。洋流的形成原因有很多，主要是因为长期定向风的推动。世界各大洋的主要洋流分布与风带有着密切的关系，但洋流流动的方向和风向一致，在北半球向右偏，南半球向左偏。在热带、副热带地区，北半球的洋流基本上是围绕副热带高气压作顺时针方向流动，在南半球作逆时针方向流动。值得一提的是，由于每条洋流始终都是沿着固定的路线流动，因此，在无线电通讯尚未发明以前，航海者和遇难的船员常利用洋流来传递信息。他们将写好的信密封在瓶子或其他容器里，放入海洋中，让洋流把它带来其他地方。
洋流可分为寒流和暖流两种。所谓寒流，简单来说，就是从高纬度流向低纬度的洋流。环南极洋流，是在西风推动下由西向东环绕非洲、南美洲和澳大利亚与南极间的广阔海域流动的洋流，属于寒流。它不会受到大陆的阻碍，随风自由漂流，所以又称西风漂流。这股洋流宽约300～2000公里，表层流速每小时1～2公里，是世界大洋中规模最大的寒流，也是最大的洋流。冷洋（寒流流经区域）在与周围环境进行热量交换时，吸收大量热能，使洋面和它上空的大气失热减湿。例如，北美洲的拉布拉多海岸，由于受拉布拉多寒流的影响，水面一年有9个月都处于冻结状态。寒流经过的区域，大气比较稳定，降水量较小。像秘鲁西海岸、澳大利亚西部和撒哈拉沙漠的西部，就是由于沿岸有寒流经过，导致当地气候干旱少雨，形成沙漠。
而暖流则是从低纬度流向高纬度的洋流。墨西哥湾暖流（简称湾流），是世界上最强大、影响最深远的一支暖流。该暖流在佛罗里达海峡流过时，流速可达每昼夜130～150公里。它宽约150公里，深约800米，表层水温达27℃～28℃，总流量每秒7400～9300万立方米，几乎是全世界河流总流量的60倍！暖流携带的大量热能，使北美东部沿海一带和欧洲西北部的气候显得温暖湿润。如纬度较高的英国、挪威等国港口，能够终年不封冻，甚至使位于北极圈内的摩尔曼斯克港也成为不冻港。再如，对我国东部沿海地区的气候影响重大的“黑潮”，是北太平洋中的一股强大的、较活跃的暖性洋流。它流经东海时，夏季表层水温达到30℃左右，比同纬度相邻的海域高出2℃～6℃，比我国东部同纬度的陆地亦偏高2℃左右。黑潮不仅提到了沿海地区的温度，还为我国的夏季风增添了大量水汽。根据研究资料表明，气温相对低而且气压高的北太平洋海面吹向我国的夏季风，只有经过黑潮的增温加湿，才会给我国东部地区带来充沛的降水和热量，才会使我国东部地区受夏季风影响，并形成夏季高温多雨的气候特点。
洋流之所以会影响气候变化，主要是通过气团活动而发生的间接影响。因为洋流是它上空气团的下垫面，它能使气团下部发生变性，气团运动时便会将这些特征带到它所经过的区域，使气候产生变化。通常来说，只要有暖洋经过，当地的气候就会比同纬度的地方温暖；只要是冷洋流经过的沿岸，气候比同纬度的地方寒冷。这就是洋流带来的气候变化。
正是由于洋流一直在不停地运动，南来北往，川流不息，对高低纬度间海洋热能的输送与交换，对全球的热量平衡起着重要作用，从而帮助调节地球的气候。
大洋环流
众所周知，人和动物的体内都有血液，血管遍布全身，靠它来生命所需物质，维持身体健康。但你可能不知道，海洋也流淌着血液。打开一张海流图你会发现，上面那些像蚯蚓般的曲线，代表着海水流动的大概路线。它们首尾相连，反复循环，其实这就是大洋环流，人们形象地将它称为“海洋的血液”。
大洋中的洋流规模非常大，它的流动形式也是多种多样，除表层环流外，还有在下层里暗自流动的潜流、由下往上的上升流、向底层下沉的下降流等。由此可知，洋流并不都是朝着同一方向流动的。在北太平洋，表层有一个顺时针环流外，在南太平洋还有一个反方向的环流。它们由南赤道流、东澳大利亚梳、西风漂流和秘鲁海流组成的逆时针方向的环流。在大西洋的南部和北部也各有一个环流，规模形式与太平洋相差无几。北大西洋环流由北赤道流、墨西哥湾流、北大西洋流和加那利海流组成；南大西洋环流由南赤道流、巴西海流、西风漂流和本格拉海流组成。印度洋有着与以上两大洋明显的区别，它只在赤道以南有个环流，位于印度洋中部赤道以北，洋域太小，又受陆地影响，所以环流长年不稳定。由于季节变化，印度洋北部的洋流方向，在夏季是从东向西流，并在孟加拉湾和阿拉伯海形成两个顺时针的小环流；冬季则相反，洋流由西向东流。北冰洋由于地理位置较特殊，且受大西洋洋流的支配，因此只有一个顺时针的环流。
那么，为何会形成大洋环流呢？风、大洋的位置、海陆分布形态、地球自转产生的偏向力（称为科氏力）等都施加了影响，可以说是多种因素综合在一起的结果。大风不仅会掀起浪，还能吹送海水成流。常年稳定的风力作用，可以形成一支势头旺盛的海流。长久不停息的赤道流，就是被信风带吹刮的偏东风而形成的。稳定的西风漂流，则要归功于强有力的西风带。所以，海洋表层流又被称作是“风海流”。但是，大洋环流形成的“环”，并不都是风的作用。大陆的分布和地转偏向力的作用，也是不容忽视的。当赤道流一路西行，来到大洋西部时，大陆阻挡了它前进的方向，此时它有两种选择，一是原路返回东岸，二是绕过去。但是，由于“后续部队”汹涌澎湃、源源不断地跟进来，全部返回是很难的，只好分出一小股潜入下层返回，成为赤道潜流；其他大部分只能转弯另辟蹊径，继续前进。究竟该往哪里转弯呢？这时，地转偏向力为它提供了帮助。在地球的北部，洋流受地转偏向力的作用，会向右转，而在地球的南部则使它向左转。加上大陆的阻挡，水到渠成，大部分洋流便会向极地方向弯曲。在洋流向极地方向进军的过程中，地转力一刻也没有停歇，拉偏的劲头越来越足，大约到纬度40°时，强大的西风带与地转偏向力形成合力，使海流成为向东的西风漂流。同样的道理，西风漂流到大洋东岸附近，必然会向赤道流去，从而就形成了一个大循环。
海啸
海啸是海浪的一种特殊形式，它是由火山，地震或风暴引起的。海啸波在大洋中不会妨碍船只的正常航行，但在靠近海岸的地方却能量集中，威力巨大。
海啸概况
在这个蓝色的星球上，大海的力量是一切自然力量中最令人捉摸不透的。在古希腊神话中海神波赛东主宰着海洋，他总是手握一把叉子，乘风破浪而来，狂风暴雨，山崩海啸，破坏力极强。从古至今，来去神秘而又致命的海啸一次又一次袭击人类，排山倒海般的海水淹没城市，吞噬生命。究竟是什么原因使海啸如此猖狂？
海啸与一般的海浪不同，它通常是由海底地震、火山爆发和水下滑坡等所引起的。和风驱动的海浪相比，地震海啸的周期、波长和传播速度都要大上几十倍或上百倍。所以，海啸的传播特点以及它对海岸的影响均与风驱动产生的海浪有着很大的区别。一般的海浪，其波长为几米到几十米，波长周期约为几秒，传播速度也很慢。然而海啸的波长可达几百公里的海洋巨波，不管海洋有多深，波都可以传播过去，海啸在海洋的传播速度大约每小时500～1000公里，而相邻两个浪头的距离也可能远达500～650公里，大致相当于波音747飞机的速度。当海啸波进入大陆架后，由于深度变浅，波高突然增大，由此而卷起的海涛波高可达数十米，看起来就像是一堵“水墙”。
虽然传播速度快，但在深水中海啸并不会带来什么危险。海啸是静悄悄地不知不觉地通过海洋，然而如果出其不意地发生在浅水中，就会带来很大的灾难，对人类的生命和财产造成不可挽回的损失。
海啸的类型
根据其机制，海啸可分为两种类型，一种是“下降型”海啸，一种是“隆起型”海啸。下面分别作以介绍。
“下降型”海啸：某些断层地震引起海底地壳大幅度急剧下降，海水会以最快的速度向突然错动下陷的空间涌去，并在其上方出现海水大规模积聚，当涌进的海水在海底遭遇阻力后，就会翻回海面产生压缩波，形成长波大浪，并向四周传播与扩散，这种下降型的海底地壳运动所产生的海啸在海岸首先表现为异常的退潮现象。也就是说，如果退潮现象出现异常，很有可能就是海啸的一种预警信号。1960年5月，智利中南部的海底发生强烈的地震，其所引发的巨大海啸就属于此种类型。
“隆起型”海啸：某些断层地震引起海底地壳大幅度急剧上升，海水也会随着隆起的部分一起向上升，并在隆起区域上方积聚大量海水，在重力作用下，海水必须保持一个等势面以达到相对平衡，于是海水从波源区向四周扩散，形成汹涌巨浪。这种隆起型的海底地壳运动形成的海啸，在海岸最为突出的表现就是异常的涨潮现象。1983年5月26日，中日本海发生7.7级地震，其所引起的海啸就是这一类型。
世界海啸知多少
据相关资料表明，海洋发生的大地震造成海啸的大约占1/4.历史上，许多国家都曾遭受过海啸的侵袭。
公元前16世纪，在希腊的基克拉泽斯群岛最南端，桑托林岛火山发生了一次极为猛烈的火山喷发，火山喷发后只有桑托林岛和一些小岛孤独地矗立在爱琴海中。据后来的研究表明，此次由火山喷发引起的海啸巨浪高出海平面90多米，并波及到300公里外的尼罗河。
1498年9月20日，日本东海道出现最大波高20米的地震海啸，在伊势湾冲毁上千座建筑，死亡人数达5000多人。在伊豆，海浪侵入内陆达2000米多，伊势志摩地区灾情十分严重。
1755年11月1日，葡萄牙首都里斯本附近海域发生强烈地震后不久，海岸水位逐渐退落，最终露出整个海湾底。此时，人们禁不住好奇心的诱惑，纷纷到海湾底“探险”。然而没过几分钟，波峰到来，滔天巨浪冲上海岸，吞噬了几万条生命，城市也被淹没。西班牙濒临大西洋的海港加的斯也遭到了10米巨浪的袭击。此次海啸还席卷了周边多个国家的群岛。
1783年2月5日，地中海一个名叫墨西拿的海峡发生大震，海啸和洪水随之而来，使墨西拿城陷于灭顶之灾。同年4月8日，该地再次遭遇地震，经过两个月的折磨，直接死于地震和海啸的达3万余人。1908年12月28日，墨西拿海峡又一次发生7.5级地震，同时引发海啸，当地8.5万人失去生命。
1883年8月26日和27日，印度尼西亚喀拉喀托火山喷发，将20立方公里的岩浆喷到苏门答腊和爪哇之间的巽他海峡。当火山喷发到最高潮时，岩浆喷口倒塌，引发了一次巨大海啸。爪哇梅拉克的海浪高达40余米，苏门答腊的直落勿洞巨浪也高达36米，造成3.6万人死亡。
1896年，日本三陆地区发生海啸，虽然这次海啸没有发生直接的地震灾害，却使2.7万人丧失性命。著名的日本关东大地震引发的海啸也十分惊人，造成8000余艘船只沉没，5万多人淹死，并使沿岸大小港口无法正常使用。
1946年4月1日，夏威夷发生大海啸。45分钟过去后，滔天巨浪首先向阿留申群岛中的尤尼马克岛伸出了“魔爪”，彻底摧毁了一座架在12米高岩石上的水泥灯塔和一座架在32米高的平台上的无线电差转塔。之后，海啸以极快的速度向南扫去，摧毁了夏威夷岛上的488栋建筑物，159人遇难。
1960年5月，智利的地震海啸导致数万人死亡和失踪，沿岸的码头全部无法正常使用，200万人流离失所。这次灾难不仅波及利智，还使美国、日本、俄罗斯、中国、菲律宾等许多国家与地区，都在一定程度上受到了影响。
1978年7月17日，距离巴布亚新几内亚西北海岸12公里的俾斯麦海区发生了里氏7.1级强烈地震。20分钟后发生5.3级余震。之后一切似乎慢慢回到平静，但谁也没有料到接下来会发生更大的灾难。巨大的轰隆声由远而近，很多村民以为只是一架喷气式飞机飞临，都纷纷出来看热闹，转眼间，一股巨浪横扫而来，它足有20公里长、10米高，绵延横亘在西萨诺泻湖与海滩之间的7个村庄顿时消失不见。仅短短的几分钟，西太平洋这人间仙境变成了可怕的地狱。1万人中生还者不超过3000人。
海洋是赐予人类生命的源泉，但在它平静的外表下隐藏着狂暴和无情。灾难警醒我们，应该记住血的教训，加快科学研究，摸清海洋的“脾气”，从而与海洋和谐相处。
从遐想到探索
在这个美丽的星球上，几乎所有的国家都有过“创世”的神话，而这些神话大多数都与海洋有关。
西伯利亚—阿尔泰的创世神话
最初的时候，地球上除了水之外，什么也没有。上帝和魔鬼那时候的体形像极了鹅，它们每天都漂浮在原始海洋上。
魔鬼总想飞上来，但它每次准备飞的时候反而会沉入海底，几乎快要窒息，于是只好求助上帝。上帝运用法力使一块从海里升起，再让魔鬼从海底抓一把土，接着说：“让世界成形吧。”话音刚落，这把土就开始慢慢变大、变硬。但魔鬼非常有心计，它在给上帝抓土的时候偷偷往嘴里藏了一把土，这把土也跟着变大，大得快要将他的嘴撑破。上帝知道后，立刻让它把土吐出来，这样，大地上就有了沼泽。魔鬼随后也变成了人。
北美迪埃格诺人的创世神话
最早的时候并没有陆地，只有一片广袤的原始海洋。在海洋深处住着两兄弟，他们每天都闭着眼睛，因为倘若不这么做，盐水就会伤害到他们的眼睛。有一次，哥哥走出海洋向四处望去，除了水什么也没有看到。弟弟也跟着上浮，但半途中他睁开了眼睛，眼立刻瞎了，只好返回海底。这种情况下，哥哥就独自留在海面上，打算创造一片陆地。他先做了些红色的小蚂蚁，这些蚂蚁一下子变得非常多，它们的身体把海水填实，因此世界上就出现了陆地。
海神的传说
在各种创世神话中，关于海神的记载寥寥无几。海神的传说最早出现在巴比伦文明中。曾经居住在现今伊拉克东南部的巴比伦人非常崇敬“艾亚”，因为她是个海神，她长的很像一只美人鱼。而在稍后的克里特文明时期，也流传着海神的故事。克里特是地中海的一个小岛，岛上的居民个个擅长游泳和潜水。在公元前3000年时，据说有个优秀的潜水夫鲁劳克斯，为了探索海洋的秘密，奋勇投身海洋之中。他的无畏精神深深感动了上帝，于是上帝让他成了一个不死的海神。在希腊神话中，全体海神的首领是波塞冬，他发怒时，会用三叉戟拍打海面，这样就会引起狂风。希腊人为了讨好海神，就在最悬崖峭壁上建立了一座气势宏伟的海神庙。
中国古代关于海洋的传说
在中国，古时候的人们关于海洋的传说，颇有些特别。在关于海龙王和虾兵蟹将龟宰相的传说之前，则认为以泰山为中心，北到恒山燕山脚下，南达扬子江入海口，东至冀浙海滨，这片三角形的地域称为中州，又名中原。环绕在中原周围的则是海洋，每片海洋都有一个皇帝统治。
在古时候人们的眼里，海洋是一个充满黑暗和恐怖的地方。“海”这个字“从水从晦”。晦，所代表的意思就是晦暗。晋人张华的《博物志》中记载：“海之言，晦昏无所睹。”这里所说的“无所睹”，则表明不可知。由此不难想象到当时人们对海洋的敬畏程度。
面对着恐怖而凶险的海洋，古时候的人们并没有放弃求知的欲望，他们以丰富的想象来满足好奇心。集中描写海外世界山川道里、风土人情的，是那本著名的《山海经》，它里面所讲述的人物个个怪模怪样。“灌头国”其人“人面有翼，鸟喙”；“长臂国”其人“手下垂至地，捕鱼海中，两手各操一鱼”；“一臂国”其人“一臂一目一鼻孔”；“长股国”其人“身如中人而脚过三丈，常负长臂人入海捕鱼”；“聂耳国”其人则“双手托其耳，悬居海水中”……内容可谓丰富而神奇。
古时候的中国人也常用神话来寄托他们征服海洋的雄心壮志。最为人们熟知的是精卫填海的故事。它讲的是管太阳升落的炎帝有一个女儿，叫女娃。有一次炎帝外出时，女娃不慎失足于东海溺死。她的灵魂化为一只鸟，“其状如乌，文首，白喙，赤足”。它就是精卫鸟，为了不让大海再夺去其他无辜的生命，精卫就发誓将大海填平，于是它每天“衔西山之木石，以堙于东海”。
在我国古代传说中，敢于向海洋挑战的第一人可能要数秦始皇了。“始皇梦与海神战，若人状。问占梦，博士曰：‘水神不可见，以大鱼蛟龙为侯’……始皇乃令入海者赉捕巨鱼具，而自以连弩候大鱼出射之。”
从这里可以看出，人类始终都抱着一种矛盾的思想看待海洋。海洋的雄浑壮阔使人类感到自身的渺小，但海洋的神奇奥秘却又让人类产生了接近它的想法。
人类最初对海洋产生浓厚的兴趣，是从海的表面开始的。当树叶在水面上随风飘荡的时候，人们从中得到启发造出了船。1973年，在一次寻找石油的钻探中，偶然在中国浙江余姚发现了河姆渡古人类遗址，从厚达2米的海生贝壳层中发现了一把小型木桨，这向人们证实了船至少有7000年的历史。
船能够行驶在海上，最初人类用它在海边巡逻，以捕捉鱼虾。古书《竹书纪年》有“东狩于海，获大鱼”的文字记载。而人类驾舟远航以探求世界的秘密，则是很久以后的事情。
到目前为止，人类所能考证的第一次大规模远航是在公元前609年。当时的埃及法老尼科是个求知欲极其强烈的统治者，他不满足他的船队只在地中海游弋，他想知道地中海以外的世界到底是什么样，就雇用了一批善于航海的腓尼基水手，租用了3艘有50把大桨的木船，开始了他们的探索之旅。
从此，人类一直未停止探索海洋的脚步。就这样，一个地方的人的视角扩展到了海的那一边，发现了新的大陆，新的人群，感受着不同的文化，不同的境遇。接下来，他们继续寻找，继续过着漂流的生活，于是，无边无际的海洋成了他们的家园。直到后来，终于发现海洋本是孕育生命的母亲。
