第十一講海洋技術(shù)

1、1公共選修課公共選修課現(xiàn)代物理概論現(xiàn)代物理概論 第十一講海洋技術(shù) 31. 1. 取之不盡、用之不竭的海洋資源取之不盡、用之不竭的海洋資源海洋資源指的是與海水水體及海底、海面本身有著直接關(guān)系海洋資源指的是與海水水體及海底、海面本身有著直接關(guān)系的物質(zhì)和能量。的物質(zhì)和能量。形成和存在于海水或海洋中的有關(guān)自然資源，包括海水中生形成和存在于海水或海洋中的有關(guān)自然資源，包括海水中生存的生物，溶解于海水中的化學(xué)元素，海水波浪、潮汐及海存的生物，溶解于海水中的化學(xué)元素，海水波浪、潮汐及海流所產(chǎn)生的能量、貯存的熱量，濱海、大陸架及深海海底所流所產(chǎn)生的能量、貯存的熱量，濱海、大陸架及深海海底所蘊(yùn)藏的礦產(chǎn)資源，以及

2、海水所形成的壓力差、濃度差等。廣蘊(yùn)藏的礦產(chǎn)資源，以及海水所形成的壓力差、濃度差等。廣義的還包括海洋提供給人們生產(chǎn)、生活和娛樂的一切空間和義的還包括海洋提供給人們生產(chǎn)、生活和娛樂的一切空間和設(shè)施。設(shè)施?？梢院敛豢鋸埖卣f，海洋中除了幾乎擁有陸地上所有的資源可以毫不夸張地說，海洋中除了幾乎擁有陸地上所有的資源外，還有陸地上所沒有的一些資源。目前人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的有外，還有陸地上所沒有的一些資源。目前人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的有以下幾大類：以下幾大類：石油、天然氣。據(jù)估計(jì)，世界石油極限儲(chǔ)量石油、天然氣。據(jù)估計(jì)，世界石油極限儲(chǔ)量1 1萬億噸，可采儲(chǔ)萬億噸，可采儲(chǔ)量量30003000億噸，其中海洋石油億噸，其中海洋石油1

3、3501350億噸；世界天然氣儲(chǔ)量億噸；世界天然氣儲(chǔ)量255255280280億立方米，海洋儲(chǔ)量占億立方米，海洋儲(chǔ)量占140140億立方米。億立方米。4中海油春曉油氣田中海油春曉油氣田5煤、鐵等固體礦產(chǎn)。日本九州附近海底發(fā)現(xiàn)了世界上最大的煤、鐵等固體礦產(chǎn)。日本九州附近海底發(fā)現(xiàn)了世界上最大的鐵礦之一。亞洲一些國家還發(fā)現(xiàn)許多海底錫礦。已發(fā)現(xiàn)的海鐵礦之一。亞洲一些國家還發(fā)現(xiàn)許多海底錫礦。已發(fā)現(xiàn)的海底固體礦產(chǎn)有底固體礦產(chǎn)有2020多種。我國大陸架淺海區(qū)廣泛分布有銅、煤、多種。我國大陸架淺海區(qū)廣泛分布有銅、煤、硫、磷、石灰石等礦。硫、磷、石灰石等礦。 海濱砂礦。海濱砂礦是指在海濱地帶由河流、波浪、潮汐和

4、海濱砂礦。海濱砂礦是指在海濱地帶由河流、波浪、潮汐和海流作用，使重礦物碎屑聚集而形成的次生富集礦床。它既海流作用，使重礦物碎屑聚集而形成的次生富集礦床。它既包括現(xiàn)處在海濱地帶的砂礦，也包括在地質(zhì)時(shí)期形成于海濱，包括現(xiàn)處在海濱地帶的砂礦，也包括在地質(zhì)時(shí)期形成于海濱，后因海面上升或海岸下降而處在海面以下的砂礦。海濱沉積后因海面上升或海岸下降而處在海面以下的砂礦。海濱沉積物中有許多貴重礦物，如：含有發(fā)射火箭用的固體燃料鈦的物中有許多貴重礦物，如：含有發(fā)射火箭用的固體燃料鈦的金紅石；含有火箭、飛機(jī)外殼用的鈮和反應(yīng)堆及微電路用的金紅石；含有火箭、飛機(jī)外殼用的鈮和反應(yīng)堆及微電路用的鉭的獨(dú)居石；含有核潛艇和

5、核反應(yīng)堆用的耐高溫和耐腐蝕的鉭的獨(dú)居石；含有核潛艇和核反應(yīng)堆用的耐高溫和耐腐蝕的鋯鐵礦、鋯英石；某些海區(qū)還有黃金、白金和銀等。我國近鋯鐵礦、鋯英石；某些海區(qū)還有黃金、白金和銀等。我國近海海域也分布有金、鋯英石、鈦鐵礦、獨(dú)居石、鉻尖晶石等海海域也分布有金、鋯英石、鈦鐵礦、獨(dú)居石、鉻尖晶石等經(jīng)濟(jì)價(jià)值極高的砂礦。經(jīng)濟(jì)價(jià)值極高的砂礦。 6多金屬結(jié)核和富鈷錳結(jié)殼。多金屬結(jié)核含有錳、鐵、鎳、鈷、多金屬結(jié)核和富鈷錳結(jié)殼。多金屬結(jié)核含有錳、鐵、鎳、鈷、銅等幾十種元素。大洋多金屬結(jié)核，人們通常又把它稱為錳銅等幾十種元素。大洋多金屬結(jié)核，人們通常又把它稱為錳結(jié)核、錳團(tuán)塊、錳礦球，或錳瘤等。它的主要成分為錳和鐵結(jié)核

6、、錳團(tuán)塊、錳礦球，或錳瘤等。它的主要成分為錳和鐵的氧化物和氫氧化物，含銅、鎳、鈷等多種金屬元素，廣泛的氧化物和氫氧化物，含銅、鎳、鈷等多種金屬元素，廣泛分布于太平洋、大西洋和印度洋水深分布于太平洋、大西洋和印度洋水深 4 4至至6 6千米的海底，一千米的海底，一般呈球狀或橢圓球狀或塊狀，直徑般呈球狀或橢圓球狀或塊狀，直徑1 1至至2020厘米。世界洋底的厘米。世界洋底的錳結(jié)核總量約錳結(jié)核總量約3 3萬多億噸，其中太平洋底最多，約萬多億噸，其中太平洋底最多，約1.71.7萬億噸，萬億噸，含錳含錳40004000億噸、鎳億噸、鎳164164億噸、銅億噸、銅8888億噸、鈷億噸、鈷5858億噸。這些

7、儲(chǔ)億噸。這些儲(chǔ)量相當(dāng)于目前陸地錳儲(chǔ)量的量相當(dāng)于目前陸地錳儲(chǔ)量的400400多倍，鎳儲(chǔ)量的多倍，鎳儲(chǔ)量的10001000多倍，多倍，銅儲(chǔ)量的銅儲(chǔ)量的8888倍，鈷儲(chǔ)量的倍，鈷儲(chǔ)量的50005000多倍。按現(xiàn)在世界年消耗量計(jì)，多倍。按現(xiàn)在世界年消耗量計(jì)，這些礦產(chǎn)夠人類消費(fèi)數(shù)千甚至數(shù)萬年。更重要的是這種卵狀這些礦產(chǎn)夠人類消費(fèi)數(shù)千甚至數(shù)萬年。更重要的是這種卵狀礦物還在不斷生長。太平洋底的錳結(jié)核以每年礦物還在不斷生長。太平洋底的錳結(jié)核以每年10001000萬噸左右萬噸左右的速度生長，一年的產(chǎn)量就可供全世界用上幾年。的速度生長，一年的產(chǎn)量就可供全世界用上幾年。 7熱液礦藏。是一種含有大量金屬的硫化物，系海

8、水侵入水深熱液礦藏。是一種含有大量金屬的硫化物，系海水侵入水深20002000至至30003000米海底裂縫中，被地殼深處熱源加熱后，溶解了地米海底裂縫中，被地殼深處熱源加熱后，溶解了地殼內(nèi)的多種金屬化合物，再從洋底噴出，遇冷海水而凝結(jié)生成殼內(nèi)的多種金屬化合物，再從洋底噴出，遇冷海水而凝結(jié)生成的沉淀物。又稱的沉淀物。又稱“多金屬軟泥多金屬軟泥”或或“熱液性金屬泥熱液性金屬泥”。含有銅、。含有銅、鉛、鋅、錳、鐵、金、銀等多種金屬。其中金、銀等貴金屬的鉛、鋅、錳、鐵、金、銀等多種金屬。其中金、銀等貴金屬的含量高于錳結(jié)核礦，被稱為含量高于錳結(jié)核礦，被稱為“海底金庫海底金庫”。分布水深一般為。分布水深

9、一般為800800至至24002400米。已發(fā)現(xiàn)米。已發(fā)現(xiàn)3030多處礦床。僅美國在加拉帕戈斯裂谷儲(chǔ)量多處礦床。僅美國在加拉帕戈斯裂谷儲(chǔ)量就達(dá)就達(dá)25002500萬噸，開采價(jià)值萬噸，開采價(jià)值3939億美元。億美元。 海洋食物。全球海洋總的漁獲量海洋食物。全球海洋總的漁獲量, ,已經(jīng)成為世界上動(dòng)物蛋白的最已經(jīng)成為世界上動(dòng)物蛋白的最大源泉大源泉, ,來自海洋的動(dòng)物蛋白占人類所需動(dòng)物蛋白的來自海洋的動(dòng)物蛋白占人類所需動(dòng)物蛋白的20%20%左右。左右。僅位于近海水域自然生長的海藻，年產(chǎn)量已相當(dāng)于目前世界年僅位于近海水域自然生長的海藻，年產(chǎn)量已相當(dāng)于目前世界年產(chǎn)小麥總量的產(chǎn)小麥總量的1515倍以上，如果

10、把這些藻類加工成食品，就能為倍以上，如果把這些藻類加工成食品，就能為人們提供充足的蛋白質(zhì)、多種維生素以及人體所需的礦物質(zhì)，人們提供充足的蛋白質(zhì)、多種維生素以及人體所需的礦物質(zhì)，海洋中還有豐富的肉眼看不見的浮游生物，加工成食品，足可海洋中還有豐富的肉眼看不見的浮游生物，加工成食品，足可滿足滿足300300億人的需要，海洋中還有眾多的魚蝦，真是人類未來的億人的需要，海洋中還有眾多的魚蝦，真是人類未來的糧倉。糧倉。82.2.日新月異的海洋技術(shù)日新月異的海洋技術(shù) （1 1）五大海洋技術(shù)）五大海洋技術(shù)海洋科學(xué)技術(shù)也叫海洋工程，是一門以綜合高效開發(fā)海洋資源海洋科學(xué)技術(shù)也叫海洋工程，是一門以綜合高效開發(fā)海洋

11、資源為目的的高技術(shù)，它的內(nèi)容主要包括以下五個(gè)方面：為目的的高技術(shù)，它的內(nèi)容主要包括以下五個(gè)方面：海洋農(nóng)牧化科學(xué)技術(shù)。海洋開發(fā)在解決海洋農(nóng)牧化科學(xué)技術(shù)。海洋開發(fā)在解決“吃吃”的問題方面可的問題方面可以發(fā)揮重大作用。其中包括：優(yōu)良品種選育、培養(yǎng)技術(shù)；病害以發(fā)揮重大作用。其中包括：優(yōu)良品種選育、培養(yǎng)技術(shù)；病害防治技術(shù)；海水養(yǎng)殖和放牧技術(shù)；養(yǎng)殖海域生態(tài)優(yōu)化技術(shù)；海防治技術(shù)；海水養(yǎng)殖和放牧技術(shù)；養(yǎng)殖海域生態(tài)優(yōu)化技術(shù)；海洋生物深加工技術(shù)；海洋醫(yī)藥技術(shù)等。洋生物深加工技術(shù)；海洋醫(yī)藥技術(shù)等。海水綜合利用技術(shù)。海洋中的水資源是無限的，越來越多的海水綜合利用技術(shù)。海洋中的水資源是無限的，越來越多的利用海水是世界性

12、的大趨勢。海水綜合利用科學(xué)技術(shù)包括海水利用海水是世界性的大趨勢。海水綜合利用科學(xué)技術(shù)包括海水直接利用、海水淡化、海水化學(xué)元素提取利用三個(gè)方面的科學(xué)直接利用、海水淡化、海水化學(xué)元素提取利用三個(gè)方面的科學(xué)技術(shù)問題。技術(shù)問題。9海洋油氣勘探開發(fā)技術(shù)。海底油氣資源勘探開發(fā)是技術(shù)密海洋油氣勘探開發(fā)技術(shù)。海底油氣資源勘探開發(fā)是技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，高技術(shù)含量很高，成為海洋科學(xué)技術(shù)中的一個(gè)重集型產(chǎn)業(yè)，高技術(shù)含量很高，成為海洋科學(xué)技術(shù)中的一個(gè)重要門類。我國經(jīng)濟(jì)專屬區(qū)和大陸架海域約為要門類。我國經(jīng)濟(jì)專屬區(qū)和大陸架海域約為300300多萬平方公里，多萬平方公里，傳統(tǒng)海域內(nèi)沉積盆地面積約為傳統(tǒng)海域內(nèi)沉積盆地面積約為143

13、.2143.2萬平方公里，近海大陸萬平方公里，近海大陸架中有架中有1010個(gè)沉積盆地，合計(jì)面積約為個(gè)沉積盆地，合計(jì)面積約為92.292.2萬平方公里，盆地萬平方公里，盆地里含有豐富的油氣資源。海洋油氣資源開發(fā)已經(jīng)成為海洋產(chǎn)里含有豐富的油氣資源。海洋油氣資源開發(fā)已經(jīng)成為海洋產(chǎn)業(yè)中發(fā)展最快的新興產(chǎn)業(yè)。業(yè)中發(fā)展最快的新興產(chǎn)業(yè)。 深海科學(xué)技術(shù)。沿海國家的專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)和大陸架之外深海科學(xué)技術(shù)。沿海國家的專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)和大陸架之外的國際海底區(qū)域，總面積的國際海底區(qū)域，總面積2.5172.517億平方公里，是人類共同繼億平方公里，是人類共同繼承遺產(chǎn)，有豐富的多金屬結(jié)核、鈷結(jié)殼、多金屬硫化物、天承遺產(chǎn)，有豐富的多金

14、屬結(jié)核、鈷結(jié)殼、多金屬硫化物、天然氣水合物資源、深海生物基因資源。這是世界上唯一的未然氣水合物資源、深海生物基因資源。這是世界上唯一的未被充分開發(fā)利用的地理區(qū)域被充分開發(fā)利用的地理區(qū)域. .10 海洋觀測（監(jiān)測）技術(shù)。海洋觀測是一項(xiàng)全球合作任務(wù)，海洋觀測（監(jiān)測）技術(shù)。海洋觀測是一項(xiàng)全球合作任務(wù)，需要多學(xué)科和多種技術(shù)手段的配合，也有多元化的應(yīng)用領(lǐng)需要多學(xué)科和多種技術(shù)手段的配合，也有多元化的應(yīng)用領(lǐng)域。其中主要包括：氣候監(jiān)測評(píng)估和預(yù)報(bào)；海洋環(huán)境觀測域。其中主要包括：氣候監(jiān)測評(píng)估和預(yù)報(bào)；海洋環(huán)境觀測評(píng)估及預(yù)測；海洋生物資源評(píng)估；沿海環(huán)境、海洋災(zāi)害評(píng)評(píng)估及預(yù)測；海洋生物資源評(píng)估；沿海環(huán)境、海洋災(zāi)害評(píng)估和

15、預(yù)報(bào)；海洋學(xué)及其應(yīng)用；海洋浮標(biāo)；海洋電子和網(wǎng)絡(luò)估和預(yù)報(bào)；海洋學(xué)及其應(yīng)用；海洋浮標(biāo)；海洋電子和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；海洋遙感技術(shù)；海洋繪圖技術(shù)；水聲學(xué)科學(xué)技術(shù)等。技術(shù)；海洋遙感技術(shù)；海洋繪圖技術(shù)；水聲學(xué)科學(xué)技術(shù)等。11（2 2）日新月異的海洋開發(fā)技術(shù)）日新月異的海洋開發(fā)技術(shù)海洋開發(fā)技術(shù)是海洋技術(shù)的一個(gè)分支，是人類進(jìn)行海洋開海洋開發(fā)技術(shù)是海洋技術(shù)的一個(gè)分支，是人類進(jìn)行海洋開發(fā)，實(shí)現(xiàn)海洋實(shí)際價(jià)值所采取的手段的總稱，它是海洋開發(fā)，實(shí)現(xiàn)海洋實(shí)際價(jià)值所采取的手段的總稱，它是海洋開發(fā)吸收和消化各種現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)、通用技術(shù)，使之適應(yīng)海發(fā)吸收和消化各種現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)、通用技術(shù)，使之適應(yīng)海洋這個(gè)特殊的環(huán)境而形成的。它主要包括海洋

16、資源開發(fā)技洋這個(gè)特殊的環(huán)境而形成的。它主要包括海洋資源開發(fā)技術(shù)術(shù)( (含海洋生物資源捕撈和養(yǎng)殖技術(shù)，海水中各種有用物質(zhì)含海洋生物資源捕撈和養(yǎng)殖技術(shù)，海水中各種有用物質(zhì)的提取技術(shù)，海底礦物資源的開采和波浪、潮汐、溫差等的提取技術(shù)，海底礦物資源的開采和波浪、潮汐、溫差等海洋能的利用技術(shù)海洋能的利用技術(shù)) )、海洋空間開發(fā)技術(shù)、海洋空間開發(fā)技術(shù)( (含實(shí)現(xiàn)高效益海含實(shí)現(xiàn)高效益海洋運(yùn)輸，建造海上石油平臺(tái)、機(jī)場、人工島，鋪設(shè)海底電洋運(yùn)輸，建造海上石油平臺(tái)、機(jī)場、人工島，鋪設(shè)海底電纜、輸油氣管道，建造海底倉庫、基地等纜、輸油氣管道，建造海底倉庫、基地等) )和海洋服務(wù)技術(shù)和海洋服務(wù)技術(shù)( (含進(jìn)行海底作業(yè)

17、和考察的潛水服務(wù)，預(yù)報(bào)海浪、海溫、潮含進(jìn)行海底作業(yè)和考察的潛水服務(wù)，預(yù)報(bào)海浪、海溫、潮汐、風(fēng)暴潮和為航船選擇最佳航線的海洋預(yù)報(bào)技術(shù)，防止汐、風(fēng)暴潮和為航船選擇最佳航線的海洋預(yù)報(bào)技術(shù)，防止污染的海洋環(huán)境保護(hù)技術(shù)污染的海洋環(huán)境保護(hù)技術(shù)) )三個(gè)方面。海洋開發(fā)，需要獲取三個(gè)方面。海洋開發(fā)，需要獲取大范圍、精確的海洋環(huán)境數(shù)據(jù)，需要進(jìn)行海底勘探、取樣、大范圍、精確的海洋環(huán)境數(shù)據(jù)，需要進(jìn)行海底勘探、取樣、水下施工等。要完成上述任務(wù)，需要一系列的海洋開發(fā)支水下施工等。要完成上述任務(wù)，需要一系列的海洋開發(fā)支撐技術(shù)，包括深海探測、深潛、海洋遙感、海洋導(dǎo)航等。撐技術(shù)，包括深海探測、深潛、海洋遙感、海洋導(dǎo)航等。12

18、天津新港船務(wù)海洋石油三用工作船天津新港船務(wù)海洋石油三用工作船13海水淡化技術(shù)。淡水資源奇缺的中東地區(qū)，數(shù)十年前就把海水海水淡化技術(shù)。淡水資源奇缺的中東地區(qū)，數(shù)十年前就把海水淡化作為獲取淡水資源的有效途徑。最近，俄羅斯海洋學(xué)家探淡化作為獲取淡水資源的有效途徑。最近，俄羅斯海洋學(xué)家探測查明，世界各大洋底部也擁有極為豐富的淡水資源，其蘊(yùn)藏測查明，世界各大洋底部也擁有極為豐富的淡水資源，其蘊(yùn)藏量約占海水總量的量約占海水總量的2020。這為人類解決淡水危機(jī)展示了光明的。這為人類解決淡水危機(jī)展示了光明的前景。前景。深海探測與深潛技術(shù)。深海是指深度超過深海探測與深潛技術(shù)。深海是指深度超過60006000米的

19、海域。世界米的海域。世界上深度超過上深度超過60006000米的海溝有米的海溝有3030多處，其中的多處，其中的2020多處位于太平洋多處位于太平洋洋底，馬里亞納海溝的深度達(dá)洋底，馬里亞納海溝的深度達(dá)1100011000米，是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最米，是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最深的海域。深的海域。19601960年，美國的年，美國的“迪里雅斯特迪里雅斯特”號(hào)潛水器首次潛入號(hào)潛水器首次潛入世界大洋中最深的海溝世界大洋中最深的海溝馬里亞納海溝，最大潛水深度為馬里亞納海溝，最大潛水深度為1091610916米。米。19971997年，中國利用自制的無纜水下深潛機(jī)器人，進(jìn)年，中國利用自制的無纜水下深潛機(jī)器人，進(jìn)行深

20、潛行深潛000000米深度的科學(xué)試驗(yàn)并取得成功，這標(biāo)志著中國的米深度的科學(xué)試驗(yàn)并取得成功，這標(biāo)志著中國的深海開發(fā)已步入正軌。深海開發(fā)已步入正軌。14大洋鉆探技術(shù)。洋底是地殼最薄的部位，且有硅鋁缺失現(xiàn)象，大洋鉆探技術(shù)。洋底是地殼最薄的部位，且有硅鋁缺失現(xiàn)象，沒有花崗巖那樣堅(jiān)硬的巖層。因此，洋底地殼是人類將認(rèn)識(shí)沒有花崗巖那樣堅(jiān)硬的巖層。因此，洋底地殼是人類將認(rèn)識(shí)的觸角伸向地幔的最佳通道，大洋鉆探是研究地球系統(tǒng)演化的觸角伸向地幔的最佳通道，大洋鉆探是研究地球系統(tǒng)演化的最佳途徑。為了得到整個(gè)洋殼的最佳途徑。為了得到整個(gè)洋殼60006000米的剖面結(jié)構(gòu)，從而獲米的剖面結(jié)構(gòu)，從而獲取地殼、地幔之間物質(zhì)交換

21、的第一手資料，美國自然科學(xué)基取地殼、地幔之間物質(zhì)交換的第一手資料，美國自然科學(xué)基金會(huì)從金會(huì)從19661966年開始籌備年開始籌備“深海鉆探深海鉆探”計(jì)劃，即計(jì)劃，即“大洋鉆探大洋鉆探”的前身。的前身。19681968年年8 8月，月，“格羅瑪格羅瑪挑戰(zhàn)者挑戰(zhàn)者”號(hào)深海鉆探船，號(hào)深海鉆探船，第一次駛進(jìn)墨西哥灣，開始了長達(dá)第一次駛進(jìn)墨西哥灣，開始了長達(dá)1515年的深海鉆探，該船所年的深海鉆探，該船所收集的達(dá)百萬卷的資料已成為地球科學(xué)的寶庫，其研究成果收集的達(dá)百萬卷的資料已成為地球科學(xué)的寶庫，其研究成果證實(shí)了海底擴(kuò)張，建立了證實(shí)了海底擴(kuò)張，建立了“板塊學(xué)說板塊學(xué)說”，為地球科學(xué)帶來了，為地球科學(xué)帶來

22、了一場革命。一場革命。19851985年年1 1月，美、英、法、德等國拉開了月，美、英、法、德等國拉開了“大洋大洋鉆探鉆探”的序幕。的序幕?！按笱筱@探大洋鉆探”計(jì)劃主要從兩方面展開研究：計(jì)劃主要從兩方面展開研究：一是研究地殼與地幔的成分、結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)；二是研究地球環(huán)一是研究地殼與地幔的成分、結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)；二是研究地球環(huán)境，即水圈、冰圈、氣圈和生物圈的演化。境，即水圈、冰圈、氣圈和生物圈的演化。15海洋遙感技術(shù)。海洋遙感技術(shù)，主要包括以光、電等信息載海洋遙感技術(shù)。海洋遙感技術(shù)，主要包括以光、電等信息載體和以聲波為信息載體的兩大遙感技術(shù)。海洋聲學(xué)遙感技術(shù)體和以聲波為信息載體的兩大遙感技術(shù)。海洋聲學(xué)遙感

23、技術(shù)是探測海洋的一種十分有效的手段。利用聲學(xué)遙感技術(shù)，可是探測海洋的一種十分有效的手段。利用聲學(xué)遙感技術(shù)，可以探測海底地形、進(jìn)行海洋動(dòng)力現(xiàn)象的觀測、進(jìn)行海底地層以探測海底地形、進(jìn)行海洋動(dòng)力現(xiàn)象的觀測、進(jìn)行海底地層剖面探測，以及為潛水器提供導(dǎo)航、避碰、海底輪廓跟蹤的剖面探測，以及為潛水器提供導(dǎo)航、避碰、海底輪廓跟蹤的信息。海洋遙感技術(shù)是海洋環(huán)境監(jiān)測的重要手段。衛(wèi)星遙感信息。海洋遙感技術(shù)是海洋環(huán)境監(jiān)測的重要手段。衛(wèi)星遙感技術(shù)的突飛猛進(jìn)，為人類提供了從空間觀測大范圍海洋現(xiàn)象技術(shù)的突飛猛進(jìn)，為人類提供了從空間觀測大范圍海洋現(xiàn)象的可能性。目前，美國、日本、俄羅斯等國已發(fā)射了的可能性。目前，美國、日本、俄

24、羅斯等國已發(fā)射了1010多顆多顆專用海洋衛(wèi)星，為海洋遙感技術(shù)提供了堅(jiān)實(shí)的支撐平臺(tái)。中專用海洋衛(wèi)星，為海洋遙感技術(shù)提供了堅(jiān)實(shí)的支撐平臺(tái)。中國的海洋遙感技術(shù)始于國的海洋遙感技術(shù)始于7070年代，開始是借助國外氣象衛(wèi)星和年代，開始是借助國外氣象衛(wèi)星和陸地衛(wèi)星的資料，開展空間海洋的應(yīng)用研究，解決中國海洋陸地衛(wèi)星的資料，開展空間海洋的應(yīng)用研究，解決中國海洋開發(fā)、科學(xué)研究等實(shí)際問題。同時(shí)，中國積極研究發(fā)展本國開發(fā)、科學(xué)研究等實(shí)際問題。同時(shí)，中國積極研究發(fā)展本國的衛(wèi)星遙感技術(shù)。的衛(wèi)星遙感技術(shù)。19901990年年9 9月，中國發(fā)射月，中國發(fā)射“風(fēng)云風(fēng)云1 1乙乙”衛(wèi)星，衛(wèi)星，該衛(wèi)星上有兩個(gè)波段為專用的海洋窗

25、口，用于海洋遙感探測。該衛(wèi)星上有兩個(gè)波段為專用的海洋窗口，用于海洋遙感探測。16海洋導(dǎo)航技術(shù)。海洋導(dǎo)航技術(shù)，主要包括無線電導(dǎo)航定位、海洋導(dǎo)航技術(shù)。海洋導(dǎo)航技術(shù)，主要包括無線電導(dǎo)航定位、慣性導(dǎo)航、衛(wèi)星導(dǎo)航、水聲定位和綜合導(dǎo)航等。無線電導(dǎo)航慣性導(dǎo)航、衛(wèi)星導(dǎo)航、水聲定位和綜合導(dǎo)航等。無線電導(dǎo)航定位系統(tǒng)，包括近程高精度定位系統(tǒng)和中遠(yuǎn)程導(dǎo)航定位系統(tǒng)。定位系統(tǒng)，包括近程高精度定位系統(tǒng)和中遠(yuǎn)程導(dǎo)航定位系統(tǒng)。在衛(wèi)星導(dǎo)航方面，中國注重發(fā)展陸地、海洋衛(wèi)星導(dǎo)航定位，在衛(wèi)星導(dǎo)航方面，中國注重發(fā)展陸地、海洋衛(wèi)星導(dǎo)航定位，已成為世界上衛(wèi)星定位點(diǎn)最多的國家之一。已成為世界上衛(wèi)星定位點(diǎn)最多的國家之一。173.3.海洋技術(shù)的未

26、來海洋技術(shù)的未來海洋是地球上生命的發(fā)源地，對(duì)人類的生存和發(fā)展起著重要的作用，被稱為人類生存的第二空間和人類未來的希望所在。20世紀(jì)70年代以來，人們開始認(rèn)識(shí)到，海洋不僅是全球的大通道，也是國家發(fā)展對(duì)外經(jīng)濟(jì)貿(mào)易、科學(xué)技術(shù)和文化藝術(shù)交流的前沿；海洋不僅是瀕海國家戰(zhàn)略防御的屏障，也是經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要支撐條件。世界上不少科學(xué)家預(yù)言：21世紀(jì)將是海洋世紀(jì)，也是人類全面開發(fā)利用海洋的時(shí)代。(1)征服了深海的觀測設(shè)備-未來的海洋探測技術(shù) 未來的海洋探測技術(shù)主要有：在海洋表面進(jìn)行調(diào)查的科學(xué)考察船、自動(dòng)浮標(biāo)站。在水下進(jìn)行探測的各種潛水器。在空中進(jìn)行監(jiān)測的飛機(jī)和衛(wèi)星。18海洋科學(xué)考察船的任務(wù)是調(diào)查海洋、研究海

27、洋。它調(diào)查的海洋科學(xué)考察船的任務(wù)是調(diào)查海洋、研究海洋。它調(diào)查的主要內(nèi)容有海面與高空氣象、海洋水深與地貌、地球磁場、主要內(nèi)容有海面與高空氣象、海洋水深與地貌、地球磁場、海流與潮汐、海水物理性質(zhì)與海底礦物資源海流與潮汐、海水物理性質(zhì)與海底礦物資源( (石油石油, ,天然氣天然氣, ,礦藏等礦藏等) )、海水的化學(xué)成分、生物資源、海水的化學(xué)成分、生物資源( (水產(chǎn)品等水產(chǎn)品等) )、海底地、海底地震等。大型海洋調(diào)查船性能要求是穩(wěn)性和適航性能好震等。大型海洋調(diào)查船性能要求是穩(wěn)性和適航性能好, ,能經(jīng)能經(jīng)受住大風(fēng)大浪的襲擊。船上的機(jī)電設(shè)備、導(dǎo)航設(shè)備、通訊受住大風(fēng)大浪的襲擊。船上的機(jī)電設(shè)備、導(dǎo)航設(shè)備、通訊

28、系統(tǒng)等先進(jìn)。燃料及各種生活用品的裝載量大。具有優(yōu)良系統(tǒng)等先進(jìn)。燃料及各種生活用品的裝載量大。具有優(yōu)良的操作性能和定位性能。的操作性能和定位性能。 潛水器的任務(wù)是探測海洋深處的地貌環(huán)境，物資源和潛水器的任務(wù)是探測海洋深處的地貌環(huán)境，物資源和進(jìn)行水下工程作業(yè)。潛水器分為載人潛水器和無人潛水器，進(jìn)行水下工程作業(yè)。潛水器分為載人潛水器和無人潛水器，其性能要求比核潛艇要高得多，它是人類征服深海的重要其性能要求比核潛艇要高得多，它是人類征服深海的重要設(shè)備。設(shè)備。 19海洋衛(wèi)星就是專門為觀測海洋、研究海洋，以及海洋海洋衛(wèi)星就是專門為觀測海洋、研究海洋，以及海洋環(huán)境調(diào)查和資源開發(fā)利用而設(shè)計(jì)發(fā)射的一種人造地球環(huán)

29、境調(diào)查和資源開發(fā)利用而設(shè)計(jì)發(fā)射的一種人造地球衛(wèi)星。海洋衛(wèi)星可分為海洋水色衛(wèi)星、海洋動(dòng)力環(huán)境衛(wèi)星。海洋衛(wèi)星可分為海洋水色衛(wèi)星、海洋動(dòng)力環(huán)境衛(wèi)星和海洋綜合探測衛(wèi)星。這些衛(wèi)星一般搭載有光學(xué)衛(wèi)星和海洋綜合探測衛(wèi)星。這些衛(wèi)星一般搭載有光學(xué)遙感器（如水色掃描儀、主動(dòng)區(qū)微波遙感器、散射計(jì)、遙感器（如水色掃描儀、主動(dòng)區(qū)微波遙感器、散射計(jì)、SARSAR等）和被動(dòng)式微波遙感器等多種海洋遙感有效載荷，等）和被動(dòng)式微波遙感器等多種海洋遙感有效載荷，可提供全天時(shí)，全天候海況實(shí)時(shí)資料。為海洋資源調(diào)可提供全天時(shí)，全天候海況實(shí)時(shí)資料。為海洋資源調(diào)查與開發(fā)服務(wù)。查與開發(fā)服務(wù)。20( 2( 2 到 海 底 去 居 住到 海 底

30、去 居 住 - - - - - 未 來 的 海 洋 開 發(fā)未 來 的 海 洋 開 發(fā) 未來的海洋資源開發(fā)技術(shù)主要涉及海洋石油和天然氣開發(fā)未來的海洋資源開發(fā)技術(shù)主要涉及海洋石油和天然氣開發(fā)技術(shù)，海洋生物資源開發(fā)技術(shù)，海水資源開發(fā)包括海水淡化技術(shù)，海洋生物資源開發(fā)技術(shù)，海水資源開發(fā)包括海水淡化技術(shù)，海洋能源的開發(fā)技術(shù)。技術(shù)，海洋能源的開發(fā)技術(shù)。 隨著科技的進(jìn)步和時(shí)代的發(fā)展，一個(gè)開發(fā)海洋的新時(shí)代己經(jīng)隨著科技的進(jìn)步和時(shí)代的發(fā)展，一個(gè)開發(fā)海洋的新時(shí)代己經(jīng)來臨。在開發(fā)海洋中，人們將更有效地從海洋中取得更多財(cái)來臨。在開發(fā)海洋中，人們將更有效地從海洋中取得更多財(cái)富。越來越多的國家正在籌劃建立或已經(jīng)建立了海底田

31、園和富。越來越多的國家正在籌劃建立或已經(jīng)建立了海底田園和海底牧場，人們正在從過去單純的海洋捕撈時(shí)代，逐漸過渡海底牧場，人們正在從過去單純的海洋捕撈時(shí)代，逐漸過渡到未來的到未來的“耕海耕海”時(shí)代。在不遠(yuǎn)的將來，人們?cè)诤５滋飯@和時(shí)代。在不遠(yuǎn)的將來，人們?cè)诤５滋飯@和海底牧場中，將比在陸地上的農(nóng)牧場中工作得更出色、更有海底牧場中，將比在陸地上的農(nóng)牧場中工作得更出色、更有效，因?yàn)橥娣e的單位產(chǎn)量，海洋養(yǎng)殖的產(chǎn)量要比陸地種植效，因?yàn)橥娣e的單位產(chǎn)量，海洋養(yǎng)殖的產(chǎn)量要比陸地種植高出高出100100倍。人們將大量養(yǎng)殖海藻和海草等，供應(yīng)陸地上的牛、倍。人們將大量養(yǎng)殖海藻和海草等，供應(yīng)陸地上的牛、豬、羊等作飼料，

32、從而獲得更多的蛋白質(zhì)、世界海底田園的豬、羊等作飼料，從而獲得更多的蛋白質(zhì)、世界海底田園的總產(chǎn)量不久將會(huì)從目前的總產(chǎn)量不久將會(huì)從目前的20002000萬噸躍增到萬噸躍增到50005000萬噸，大量的萬噸，大量的海藻、海草等也將由水下聯(lián)合收割機(jī)來割取，然后由鋼索吊海藻、海草等也將由水下聯(lián)合收割機(jī)來割取，然后由鋼索吊裝到船上。裝到船上。 21想 象 中 未 來想 象 中 未 來的 海 底 居 住的 海 底 居 住城市城市22在不久的將來，人們世世代代捕魚用的漁網(wǎng)將被強(qiáng)大的吸水在不久的將來，人們世世代代捕魚用的漁網(wǎng)將被強(qiáng)大的吸水裝置替代，利用電場發(fā)出的光、一定頻率的聲音和溶于水中裝置替代，利用電場發(fā)出

33、的光、一定頻率的聲音和溶于水中的特殊化合物，能夠引誘和迫使魚群集中在一起，游近船上的特殊化合物，能夠引誘和迫使魚群集中在一起，游近船上放下的吸水管道，吸水管道連水帶魚一起吸進(jìn)船艙中。到那放下的吸水管道，吸水管道連水帶魚一起吸進(jìn)船艙中。到那時(shí)，連同海底牧場向人類提供的各種魚蝦類一起，人們從海時(shí)，連同海底牧場向人類提供的各種魚蝦類一起，人們從海洋中所獲得的海味將達(dá)洋中所獲得的海味將達(dá)1010億多噸，比現(xiàn)在向海洋索取到的多億多噸，比現(xiàn)在向海洋索取到的多上十幾倍乃至幾十倍。上十幾倍乃至幾十倍。 隨著世界對(duì)石油、天然氣等資源需求量的不斷增長和人們對(duì)隨著世界對(duì)石油、天然氣等資源需求量的不斷增長和人們對(duì)這些

34、資源的大量開采，陸地上的這些資源將日益枯竭。使人這些資源的大量開采，陸地上的這些資源將日益枯竭。使人們勢必將目光轉(zhuǎn)向海洋，或者另找新能源。目前，己有們勢必將目光轉(zhuǎn)向海洋，或者另找新能源。目前，己有 100100多個(gè)國家和地區(qū)開展了大陸架和深海石油的勘探與開采，己多個(gè)國家和地區(qū)開展了大陸架和深海石油的勘探與開采，己發(fā)現(xiàn)了發(fā)現(xiàn)了500500多個(gè)油氣田，一個(gè)為期十年的世界海洋邊緣鉆探多個(gè)油氣田，一個(gè)為期十年的世界海洋邊緣鉆探計(jì)劃的實(shí)施已近尾聲。探索和開采海洋石油，并將把生產(chǎn)基計(jì)劃的實(shí)施已近尾聲。探索和開采海洋石油，并將把生產(chǎn)基地建在海底。對(duì)于海洋石油開采后的運(yùn)輸問題，人們將用大地建在海底。對(duì)于海洋石油開采后的運(yùn)輸問題，人們將用大型潛水艇。設(shè)想把巨型塑料筒沉入海底，里面裝上型潛水艇。設(shè)想把巨型塑料筒沉入海底，里面裝上1010萬噸原萬噸原油，由潛艇拖帶航行。也有人設(shè)計(jì)用飛船裝運(yùn)。油，由潛