海洋学

人類在史前時代就有了關於海浪和洋流的知識。科學形式海洋研究的雛型可以追溯到古希臘，亞里士多德和斯特拉波記錄下了對潮汐的觀測。但早期海洋探索主要目的在於製圖，儘管也用了鉛線做深度探測，人類對海洋的了解相當長時間都局限在淺層區域。19世紀中葉，英國皇家海軍嘗試繪製全世界的海岸線，發現大部分海洋似乎都相當深。

1874年的挑战者号。

開啟現代科學海洋學的是1872-76年的挑戰者號遠征。英國政府1871年接受皇家學會的建議，宣布探索世界大洋並進行科學調查。由威維爾·湯姆森和約翰·默里發起，改裝了皇家海軍的挑戰者號並配備獨立的自然史和化學實驗室。在湯姆森的科學監督下，近7萬海里（13萬公里）的航程總共進行了492次深海探通、133條海底挖掘、151次開闊水域拖網和263次連續水溫觀測，並發現約4700種新的海洋生物。挑戰者號遠征是人類史上第一次真正海洋巡航的科學考察，為整個學術和研究學科奠定了基礎。約翰·默里之後在愛丁堡大學繼續研究，這裡在20世紀仍然是海洋研究的中心。 默里是第一個研究海洋峽谷的人，特別是大西洋中洋脊，並繪製了海洋中的沉積物。 他試圖根據鹽度和溫度的觀測繪製出世界洋流，並首先正確地了解珊瑚礁發展的性質。

十九世紀末，其他西方國家陸續派出科學考察隊。第一艘海洋調查船，美國的信天翁號建於1882年。1893年，挪威科學家弗里喬夫·南森讓他的調查船前进号凍結在北極的海冰上三年，長時間在固定地點獲得海洋學、氣象和天文數據。由約翰·默里和約翰·霍傑特所領導1910年為期四個月的北大西洋考察團，是迄今最雄心勃勃的海洋學和海洋動物學計畫。第一次聲學測量海深在1914年。1925年至1927年間，“流星”考察隊使用回聲測深儀收集了70,000次海洋深度測量，探勘大西洋中洋脊 。

1958年里雅斯特號深潛艇。

50年代，瑞士物理學家奧居斯特·皮卡爾發明深潛艇，並利用里雅斯特號來研究海洋的深度。1953年，莫里斯·尤因和布魯斯·希森發現了沿著大西洋中洋脊延伸的全球洋脊系統; 1954年，蘇聯的北極研究所發現了北冰洋的海底山脈。 1960年哈里·哈蒙德·赫斯發展了海底擴張學說。1958年美國核潛艇鸚鵡螺號第一次在北極進行了冰封航程，並抵達北極點。1962年，聖地牙哥加利福尼亞大學建立了能夠在所有海洋中運作，長108公尺的浮式儀器平台（FLIP）。

70年代開始，大型電腦開始應用於海洋學，對海洋條件進行數值計算，視其為整體環境變化預測的一部分。同時也廣泛地設置海洋浮標，以取得更完整的觀測資料。另外，大洋鑽探計劃始於1966年。海底熱泉則在1977年由約翰·科里斯和羅伯·巴拉德搭乘阿爾文號發現。

近年來海洋學的研究特別著重在海洋酸化、海洋熱含量、洋流、聖嬰現象、甲烷水合物蘊藏、碳循環、沿海侵蝕、風化和氣候變化中氣候回饋的交互作用。研究海洋與了解全球氣候變遷、潛在的全球暖化和相關生物圈問題有關。由於蒸發、降水以及熱通量（和太陽日照），大氣和海洋是緊密聯繫的。風壓是驅動洋流的主要動力，海洋是大氣二氧化碳的吸收庫。所有這些因素都與海洋的生物地球化學有關。

海洋學研究分為四大部分：

• 物理海洋学，或稱海洋物理學，研究海洋的物理屬性，包括溫度-鹽度結構、混合層、表面波、內波、表面潮汐、內部潮汐和洋流。
• 化学海洋学，或稱海洋化學，是研究和了解海水特性及其變化的基礎;海洋網絡則以地球化學循環為基礎。
• 地質海洋學，或稱海洋地质学，研究海底地質，包括板塊構造和古海洋學。
• 生物海洋學，或稱海洋生物学，研究海洋環境的物理、化學和地質特徵中，海洋生物的生態學，以及個體海洋生物的生物學。

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