海洋学简史》

本文的重点和这本书是两个海洋学的分支处理

•物理海洋学、海洋物理、研究海洋的物理属性包括温度盐度结构、混合、波浪、内波,表面潮汐,内部潮汐和洋流,声学和光学海洋学;

•,在某种程度上,海洋生物地球化学涉及科学研究的化学、物理、地质、生物过程和反应控制的构成自然环境,和周期

澳大利亚天气和气候研究中心合作CSIRO和气象局;raybet雷竞技最新CSIRO财富从海洋国家研究旗舰,霍巴特,澳大利亚塔斯马尼亚岛。

CSIRO海洋和大气研究,Castray散步路,GPO盒1538,霍巴特7001年,塔斯马尼亚,澳大利亚电子邮件:(电子邮件保护)

a·席勒g . b . Brassington (eds),操作海洋学在21世纪,DOI 10.1007 / 978 - 94 - 007 - 0332 - 2 _1,©Springer科学+商业媒体帐面价值2011

物质和能量传输的地球化学成分在时间和空间。海洋生物地球化学侧重于化学循环驱动或影响的生物活性,如碳、氮、磷循环。

我们首先简要描述的一般历史奠定了基础海洋预报。重点不是一个全面的描述整个海洋科学的但专注于这些组件支撑当今海洋预报系统,在特定的发展海洋观测系统和水动力数值模型。

男人开始获取知识的波浪,潮汐和洋流在史前时期的海洋和海洋。期间发现的时代(约1400年代末1700年代初)探索海洋的主要是对制图和主要局限于其表面,虽然深度调查被引导线。

在科学的开始航行(二十世纪1700年代末)1769年,本杰明·富兰克林的一个出版最早的地图的湾流(图1.1)。

图1.1墨西哥湾流由本杰明·富兰克林的地图。墨西哥湾流被描绘成暗灰色片沿着东海岸的现在的美国。(富兰克林1769年,由美国国家海洋和大气管理局照片库)

其中最著名的发现之旅的这次始于1768年,当时HMS奋进号离开朴茨茅斯,英格兰,詹姆斯·库克船长的指挥下。10年以上厨师三world-encircling探险和映射的许多国家,包括澳大利亚、新西兰和夏威夷群岛。雷竞技手机版app他是一个专家水手,导航和科学家观察到任何他想去的地方了。

詹姆斯·伦内尔岛和约翰·珀迪写第一个科学教科书关于电流在大西洋和印度洋在十八和十九世纪初(例如伦内尔岛和Purdy 1832)。

外的陡坡大陆架直到1849年才被发现。马修·方丹Maury海洋的自然地理(图1.2)是第一个海洋教科书的基础上他的工作作为仓库的车间主任海军部的图表和仪器在华盛顿特区(Maury 1855)。

图1.2马修Maury:“大海的自然地理,”,被誉为“第一个现代海洋学的教科书。”(Maury 1855)

图1.2马修Maury:“大海的自然地理,”,被誉为“第一个现代海洋学的教科书。”(Maury 1855)

图1.3海洋表面电流在澳大利亚从黑色和大厅发表的世界地图集a和c .黑色,爱丁堡(1865)

第一个全面的地图显示表面循环全球海洋的合理的准确性发表由a和c . 1865年黑色(图1.3)。

1871年,在英国伦敦皇家学会的建议,英国政府赞助的探险队探索世界的海洋和行为科学的调查。现代海洋学始于挑战者探险队在1872年至1876年之间,当查尔斯Wyville汤普森和爵士(Sir John Murray推出了“挑战者”号探险。它是第一个探险组织专门收集广泛的海洋数据的特性,包括海洋温度、海水化学、电流,海洋生物和海底的地质。他们把水样和温度测量,记录电流和气压压力和底收集样本。这次探险的结果发表在50卷涵盖生物、物理和地质方面(汤普森et al . 1880 - 1895)。

1893年挪威科学家弗里德约夫·南森允许他的船弗拉姆号被冻结在北极冰。因此他能够收集有价值的海洋,磁性和气象信息在北极。自己职业生涯的剩余时间也同样杰出的发明包括一瓶水抽样,允许隔离的水样本不同深度测量温度、盐度和其他参数。

其他欧美国家也派出科学考察(个人和机构)。第一个专用海洋船舶、Albatros建于1882年。约翰爵士为首的四个月的北大西洋1910年远征穆雷和约翰Hjort当时最雄心勃勃的研究海洋和海洋动物项目,导致经典的书的海洋深处(墨累河和Hjort 1912)。

初现代海洋学的年龄(二十世纪1900年代中期)的第一声测量海洋深度是1914年制造的。在1925年和1927年之间流星远征大西洋洋中脊和聚集70000海洋深度调查使用回声测深仪测量。

几乎所有平民海洋研究停止在1939年爆发的第二次世界大战,当科学资源动员。然而,许多进步是在仪器,我们对海洋的理解是大大提高了。例如,有重大进展在预测波(重要条件两栖入侵)。映射海洋盆地的特点是大大扩展提高探测潜艇的能力。

1942年,斯维德鲁普et al。(1942)发表了海洋海洋中的一个重要里程碑。

十九和二十世纪也有重大进展的定量描述观察到的现象。关键领域进步的例子(其中一些是紧密联系在一起的气象学的进展):

•地球的旋转和相关影响洋流科里奥利(1835);

•风在海气界面的影响(埃克曼1905年);和

•涡度理论的发展和定理为海洋牛顿定律的一种扩展旋转流体(Ertel 1942;斯维德鲁普1947)。

这种增强的功能描述海洋的一个数学框架内允许数值模型的开发。因此,从1970年代开始,强调了计算机的应用海洋学允许数值模拟和预测状态的海洋。

大洋中动力学实验(模式)是第一个大规模和广泛检测田间试验由物理oceanog-raphers。在两个阶段进行的1971年11月至1973年7月,实验研究中尺度涡运动的作用一般海洋环流的动力学(中尺度漩涡中心的注意力在今天的大型海洋预报系统)。

1970年代和1980年代也看到所谓的逆方法的开发和第一应用海洋学数据(例如温斯迟1978)。这些方法可以被理解为简单的数据同化的工具的发展铺平了道路使用更复杂的数据同化和模型初始化工具现在在海洋预报系统,往往来自于数值天气预报的应用程序。

Tropical-Ocean-Global-Atmosphere(宽外袍)项目始于1985年,是一个十年的研究调查全球大气反应海气耦合强迫从热带地区。它是最早大规模程序解决热带海洋和全球大气耦合的可预见性,在观察和认识到的关键作用模型为理解热带海气相互作用作为发射成功的气候预测到未来的先决条件。raybet雷竞技最新

在1980年代道/卫海洋浮标数组成立于太平洋最终允许监测和预测厄尔尼诺事件(http://www.pmel.noaa.gov /道/ proj_over / taohis.html)。增强原位和卫星观测系统与第一个发展模式导致第一个成功预测ENSO (Zebiak和甘蔗1987)。

1990年开始的世界海洋环流实验(WOCE),一直持续到2002年。WOCE是国际世界气候研究计划的一个组成部分,旨在建立世界海洋的作用在地球的气候系统。raybet雷竞技最新WOCE领域阶段跑在1990年和1998年之间(图1.4),和随后的分析和建模阶段,直到2002年。结果总结在“海洋环流和气候raybet雷竞技最新:观察和模拟全球海洋”(Siedler et al . 2001年)。

在1980年代之前,当卫星越来越常见,oceanogra-phers“数据差”。自那时以来,重大技术和科学进步在卫星遥感提供实时的测量海面高度异常,海温和海洋的颜色。这些关键的观察,第一次使海洋预报应用程序(Fu和Cazenave 2001)。

3000阿尔戈的网络的实现分析浮动自由报告温度和盐度资料及时到2000米深度已经改变了海洋原位测量网络在新的年(图1.5)。这允许,第一次,连续监测温度、盐度、上层海洋的速度,所有数据被传送和公开收集后数小时内。

基于超级计算技术的重大进展,1990年代出现的第一次大规模eddy-resolving模型(Semtner和谢尔文1992)和第一个海气耦合的气候变化预测(见,例如IPCC评估报告1990年)。raybet雷竞技最新

更详细的账户的海洋的历史出版文献中可以找到,如在哪里http://core.ecu.edu/geology/woods/HISTOCEA.htm。

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