探索海洋 第4期

时间:2022-09-21 12:29:22

探索海洋 第4期

亲爱的同学们,当你们听到“海洋学”这个词,脑海里是不是立刻闪现出鲸、鲨鱼、海豚的身影,或者水母、珊瑚这样的海洋生物呢?实际上,海洋学的范畴非常广,除了海洋生物,海洋科学家们还在研究许许多多和海洋相关的问题。简单来讲,海洋学是由许多不同内容组成的环境科学,要求科学家利用生物、化学、物理和地质等各种相关的学科和海洋工程来解决有关海洋科学问题。当然,每一位海洋研究专家除了对海洋科学有个全面的了解,也会有自己的专攻方向,并对自己的专攻项目展开研究工作。

海洋学研究方向

简单来讲,海洋研究包括以下几个方面

生物海洋学

海洋里生活着数不清种类和数量的动植物,科学家们会研究它们的行为和适应能力,它们在食物链中扮演的角色,并监控濒危物种,研究海洋哺乳动物,调查海洋生态系统,同时也在探究人类活动对这些动植物有什么影响。

化学海洋学

研究海水和海底沉积物都由什么化学物质组成,这些化学物质如何与生物、地质和物理之类的因素进行相互作用。从而更清楚地了解海洋的化学变化,以及人造物质对海洋环境的影响。

地质海洋学

研究海底的地质构成、地层运动和矿物质的性质。有些科学家专门研究海底高山、盆地的变化,海底“火山喷发”及地质层的不断变化。另外还有科学家研究风沙和沿海滩涂沉积。

物理海洋学

了解海洋的物理属性,海洋与陆地、海底及大气边界的相互作用。研究由风、海浪、海流和潮汐等因素导致的海水运动,以及海洋、天气和气候的关系。

海洋工程

海洋工程师根据海洋科学家的需要,为他们设计研究工具,例如远程操控车辆、深海探测器、潜艇、海上钻井平台等。工程师还使用卫星遥感或其他方式来研究海岸线侵蚀。

环境科学

近年来,环境问题已经成为人们关注的焦点,因此,与海洋相关的环境问题也是科学家的研究重点。随着人类活动对地球环境的压力与日俱增,我们比任何时候都更需要了解人类对生态系统的影响。

了解了海洋学研究的范围,我们现在就和海洋学亲密接触一下,跟着海洋研究专家们一起去中国近海体验一下海上研究工作吧!

你知道吗

早在海洋学被公认为一门学科之前,博物学家就对海洋生物进行了考察,并试图加深对海流和洋盆的了解。1873年,为了研究海洋和海洋生物,科学家乘坐英国船“挑战者”号进行了第一次大范围的海上调查。他们三年的航程达127000千米之多,调查了大西洋和太平洋的大片水域。

天上的卫星:随着科技的发展,人造卫星成为海洋研究的重要工具,科学家利用海洋卫星探测大面积的海洋表层的温度、海面高度、风场、海浪、海冰、海底地形、风暴潮、水汽和降雨,还能对海洋化学性质和浮游植物进行监控,同时卫星遥感为海洋生物的资源开发利用、海洋污染监测防治、海岸带资源开发带来了许多便利。

海底的深潜器:20世纪60年代,美国“阿尔文”载人深潜器的诞生开始带领人类走向深海。在2011年,中国自己的深潜器“蛟龙号”也开始了深海探测之旅。

你知道吗

海底测绘就是利用船上安装的声呐设备完成的。声呐设备向海底发射声波,当声波遇到水下物体或到达海底时会反射回来,船上仪器就会把反射回来的声波转换成图像,绘制出海底地形。

海面的考察船:海洋科学离不开实际观测,辽阔的海洋才是海洋科学的试验场。因此,对海洋研究来讲,科学考察船仍是目前最重要、最常用的上具。根据各种不同的研究内容和区域需要,科考船有各种不同。例如“雪龙号”,就是我国唯一一艘能在极地海区破冰前行的考察船,另外我国还拥有十多艘考察船,在大洋和中国近海航行,进行不同海域和学科的调查研究。例如,为了了解近海和陆地之间的碳循环过程,和它可能造成的海洋环境问题(比如海洋酸化),科学家们在中国近海做了大量的调查工作,通过采集和分析大气、海水、颗粒物、浮游生物等样品,发现其中的机理,再提出科学假设理论进行深入研究。

海上研究开始啦

乘坐着海洋考察船,研究专家们就要出海采集样品,并在船上展开部分研究工作。

采水样:CTD(海洋温度、盐度、深度观测仪)是科考船上必备的物理观测设备,通过船上的机车和缆绳控制,可以探测海洋数千米水下的温度、盐度和深度,同时还能采集海水样品。

采泥样:为了采集海底的沉积物,专家使用各种不同的采泥器,使其下沉至海底在海床着陆后,采集泥样,以供专家进行各种科学分析。图为研究专家正从海里收回采样完毕的箱式采泥器,切割并保存沉积物样品,将其带回实验室进行分析,可以从中了解地质历史和古气候的变迁情况,对认识海洋的形成和演变有非常重要的意义。

采集浮游生物:把浮游生物拖网放入海水中,随船前进,通过拖网采集表层海水中的浮游生物,再过滤、保存,并观察浮游生物的生长和变化,了解不同海域浮游生物的多样性,以及它们对调节海洋生态系统变化的作用和关系。

在取得样品以后,研究专家们会利用船上的研究设备立刻展开研究工作,还会将样品带到陆上研究所,进行更全面细致的数据分析与研究工作。

艰苦又快乐的海上研究之旅

每一次综合科学考察,科研人员的专业背景是跨学科的,每个科研人员都有自己的研究任务,他们常常在船停下来时开始采样,然后在航行时进行观测、分析。工作时间根据事先设计的采样站点决定,不分白天黑夜,作息时间不规律,作业流程单调反复,台风追来时,更要接受晕船的考验。然而这些可爱的研究人员,认真负责、吃苦耐劳,相互关心与体谅,使得各个学科间能紧密配合。

在船上的狭小空间,工作之余并没有很多的娱乐,但是在碧海蓝天之下,科学家总能找到各种乐趣,比如,采水样的时候,拖网会偶尔拖上来一只水母或者螃蟹,停船时,可以以钓鱼为乐。

海洋科学家可以在大的科考船上工作,经常乘船环游世界,还可能发现海洋新生命、新物种,这样的工作是不是特令你羡慕?

如果你现在也对海洋研究产生了兴趣,希望将来也能当个海洋科学家,那么现在我们该准备些什么呢?

首先,要拥有一颗热爱学习的心:

大多数科学家都拥有硕士或博士学位,而海洋科学又是一门竞争很激烈的学科。为了成为科学家,首先你必须成绩优秀,因此从小就该打好学习基础,尤其需要在化学、物理和生物方面取得优秀成绩,才有可能考上理想中的海洋大学,开始“海洋学习”之旅。

其次,你要养成动手的好习惯:

科学家大部分时间都在做研究,需要长年累月观察,需要读取和制作图表,运用各种数学公式,记录行为模式。所以,你从小就应该学习阅读、观察、思考、动手、记录。

然后,你得学会表达你的思考:

如果你在研究中发现了新物种,那么你要如何让科学家同行和社会公众了解你的发现呢?作为准科学家,你现在就应该练习表达,拥有良好的写作能力和演讲技能。

最后,你还要磨炼意志:

科学家每年可能要花上几周甚至几个月,离开家人,待在科考船上进行研究。船上生活空间狭小,生活枯燥,所以要学会耐得住清净和寂寞,同时还要练就不晕船的本领。一旦克服了这些困难,你就可以愉快地开展工作,并欣赏海上别样的风景啦!

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