海洋是地球上最廣闊的水體的總稱。地球上海洋總面積約為3.6 億平方公里,約占地球表面積的71%,平均水深約3795米。海洋中含有約13.5 億立方千米的水,約占地球上總水量的97%,而可用于人類飲用的水只占2%。地球四個(gè)主要的大洋為太平洋、大西洋、印度洋、北冰洋,大部分以陸地和海底地形線為界。目前為止,人類已探索的海底只有5%,還有95%的海底是未知的。
在地球形成之初的很長一段時(shí)期內(nèi),天空中水氣與大氣共存于一體,濃云密布,天昏地暗。隨著地殼逐漸冷卻,大氣的溫度也慢慢地降低,水氣以塵埃與火山灰為凝結(jié)核,變成水滴,越積越多。由于冷卻不均,空氣對流劇烈,形成雷電狂風(fēng),暴雨濁流。雨越下越大,一直下了幾百年。滔滔的洪水,通過千川萬壑,匯集成巨大的水體,這就是原始的海洋。
原始的海洋里的水不是咸的,而是帶酸性又缺氧的。水分不斷蒸發(fā),反復(fù)地成云致雨,重新落回地面,把陸地和海底巖石中的鹽分溶解,不斷地匯集于海水中。經(jīng)過億萬年的積累融合,才變成了濃度大體均勻的咸水。當(dāng)時(shí),大氣中既沒有氧氣,也沒有臭氧層,紫外線可以直達(dá)地面??恐K谋Wo(hù),生物首先在海洋里誕生了。
海洋的水溫變化一般在-2℃~30℃之間,其中年平均水溫超過20℃的區(qū)域占整個(gè)海洋面積的一半以上。海水溫度有日、月、年、多年等周期性變化和不規(guī)則變化,主要取決于海洋熱收支狀況及其時(shí)間變化。一般來說,影響海洋表層水溫的因素有潮汐、太陽輻射、沿岸地形、氣象、洋流等。直接觀測表明:海水溫度日變化很小,變化水深范圍在0~30 米處,而年變化可到達(dá)水深350 米左右處。在水深350 米左右處,有一個(gè)恒溫層。但隨著深度增加,水溫逐漸下降(每深1000 米,約下降1℃~2℃)。在水深3000~4000米處,溫度會降到2℃~1℃。海水溫度是海洋水文狀況中非常重要的因子,常作為研究水團(tuán)性質(zhì),描述水團(tuán)運(yùn)動(dòng)的基本指標(biāo)。研究海水溫度的時(shí)間分布及變化規(guī)律,不僅是海洋學(xué)的重要內(nèi)容,而且對氣象學(xué)、航海學(xué)、捕撈業(yè)和水聲等學(xué)科也很重要。
世界各大海洋的海水所含的鹽分各不相同,平均約為3.5%。這些溶解在海水中的無機(jī)鹽,最常見的是氯化鈉,即日用的食鹽。有些鹽來自海底的火山,但大部分來自地殼的巖石。巖石受風(fēng)化而崩解,釋出鹽類,再由河水帶到海里去。在海水汽化后再凝結(jié)成水的循環(huán)過程中,海水蒸發(fā),鹽留下來,逐漸積聚到現(xiàn)有的濃度。海洋中所含的鹽極多,可以在全球陸地上鋪成約厚500英尺的鹽層。
海洋是地球上決定氣候變化的主要因素之一。海洋本身就是地球表面最大的儲熱體。海流是地球表面最大的熱能傳送帶。海洋與空氣之間的氣體交換(其中最主要的有水汽、二氧化碳和甲烷)對氣候的變化和發(fā)展有特別大的影響。