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太平洋
來源:互聯網

太平洋(Pacific Ocean)是世界上最大、最深、邊緣海和島嶼最多的大洋。

太平洋的名稱出自葡萄牙帝國航海家麥哲倫,其平面輪廓為橢圓形,南北長約15900千米,東西最寬約19000千米;以南極洲邊界定義的面積約為16525萬平方公里(6380萬平方英里),約占地球表面的三分之一,覆蓋地球水面的46%及行星總表面積的32%;平均深度3957米,位于西北太平洋馬里亞納海溝的最大深度達11034米(36201英尺)。

太平洋以熱帶、亞熱帶海洋性氣候為主,海水表面平均溫度為19.1℃。太平洋地貌分為大陸邊緣、大洋盆底、大洋中脊,其中大洋盆底上有8000多個在地平線下的高度超過1000米的海底山,以及1萬多個島嶼,總面積440多萬平方千米,約占世界島嶼總面積的45%。

太平洋區域有中國、澳大利亞等30個沿岸國家、斐濟等14個獨立島國以及各國附屬地區。各國圍繞太平洋開展了漁業、油氣業、化工業、工程業等經濟行業,開發了亞歐航線、好望角航線、北太平洋航線等通往世界各地。不過,人類活動產生的污水排放、過度捕撈等加劇了太平洋海洋生態平衡的破壞。

名稱由來

太平洋最初沒有統一的稱呼,中國古代把它籠統地稱為“滄海”“東海”等。公元1513年9月26日,西班牙探險家巴斯科·巴爾沃亞從巴拿馬共和國海岸見到此洋,命名為“South Sea”,中文譯為“南海”。現在使用的名稱源自葡萄牙帝國航海家麥哲倫。1520年,葡萄牙航海家麥哲倫受西班牙國王委托,率領船隊尋找通往東方的航線,橫渡大西洋后到達南美洲的巴西海岸。接著他們沿海岸繼續向南航行抵達南美洲最南端,然后自東而西穿過一條曲折、長達100多千米的海峽(后來以他的名字命名為麥哲倫海峽),進入太平洋海域。麥哲倫發現這里海面比較平靜,與波浪滔天的大西洋形成鮮明的對照。因此,麥哲倫便把這個叫作“South Sea”的大洋改稱為“Pacific Ocean”(起源于拉丁文“Mare Pacificum”,意為“平靜的海洋”),中文翻譯為“太平洋”。

形成假說

關于太平洋的形成原因有多種假說,包括“收縮說”“分離說”“原生說”“次生說”“膨脹說”“撞擊說”等。其中“1955年戴茂特提出“撞擊假說”,認為太平洋是由2億年前的一個巨大隕星體墜落到地球上 ,把地球硅鋁質外殼沖撞開,一直穿進硅鎂層中造成的。

上述假說已經被后來的科學考察證據所否定或消失,早期得到較多證據支持的是“大陸漂移說”,20世紀60年代又進一步發展為“海底擴張說”,1965年加拿大威爾遜將“大陸漂移說”與“海底擴張說”融合,多位學者進一步充實內容,從而形成了較為系統的“板塊構造說”。

(1)“大陸漂移說”:1915年,阿爾弗雷德·魏格納著《大陸與大洋的起源》標志“大陸漂移說”的誕生,書中描述陸地原來是一個統一的整體,稱為泛大陸,被海洋(稱為泛大洋)包圍,泛大洋包含太平洋和特提斯洋的前身。因離心力泛大陸裂成6個大塊和許多小塊,在高溫液態的地幔上漂浮、分離,特提斯洋被隔離,泛大洋漸漸縮小變成如今的太平洋。可是,“大陸漂移說”不能解釋造山構造等重大現象。

(2)“海底擴張說”:地幔物質沿著中央裂谷上升,形成新的洋殼,地幔流帶動洋殼向兩邊擴張,在邊緣海溝下沉。由于下沉速度比擴張更快,原來的大洋總體縮小了,而海底靠近大洋中脊的洋殼不斷在擴張和更新,形成如今太平洋的洋殼,大部分新洋殼沉入地幔深處,小部分新洋殼融為巖漿向上沖,變成現在太平洋的島弧。

(3)“板塊構造說”:全球有6個巨大板塊(也有分12個或20個板塊),包含大陸和大洋板塊,其中太平洋板塊幾乎全由海洋構成,其它5大板塊則包含海洋和陸地。地幔物質沿著大洋中脊的中央裂谷上涌,形成新的洋殼后,新洋殼向兩側擴張,碰到大陸板塊時,大洋地殼被擠壓彎曲導致斷裂,由于太平洋板塊位置低于大陸板塊,且密度更大,因而太平洋板塊俯沖到大陸板塊之下,使得太平洋板塊的東西兩側邊界為高熱流值的島弧、山弧,以及低熱流值的海溝

位置境域

太平洋位于亞洲大洋洲、北美洲、南美洲和南極洲五個大陸之間,具體位域為:南到南極洲,南緯85°33′,跨緯度151°。東到西經78°08′,西到東經99°10′,跨177個經度。

(1)北部從亞洲大陸最東端的杰日尼奧夫角(西經169°?39′ 7″,北緯65°44′),經白令海峽,與美國阿拉斯加州西端蘇厄德半島的威爾士王子角(西經168°5′5”,北緯65°37′40”)的連線為界,與北冰洋相連。

(2)東部兩處與大西洋相連:一是經麥哲倫海峽東口,自南美大陸維京角(南緯52°19’40”、西經68°21’10”),與大火地島的圣靈角(南緯52°39’32”、西經68°36’28”)的連線;二是自火地島東南的合恩角(南緯55°58’47.5”、西經67°16’18”),在德雷克海峽沿西經67°經線為界。

(3)南部與印度洋分界線有巴士海峽分界線和塔斯馬尼亞分界線:自澳大利亞南角(南緯39°8’13”、東經146°22’27”),與塔斯馬尼亞島東北部的連線為巴士海峽分界線;自塔斯馬尼亞島東南角(南緯43°38’37”、東經146°49’39”),沿東經146°經線與南極大陸之間的連線為塔斯馬尼亞分界線。

(4)西部與印度洋有兩處分界線:一是自亞洲大陸南端的皮艾角(北緯1°15’58”、東經103°30’39”),經小伊烏島、小卡里蒙島,至克達布角(北緯1°5’36”、東經102°58’37”)的連線;二是自蘇門答臘島東南端圖阿角,經桑吉昂島北角,至爪哇島西北端默拉克角的連線。

氣候

太平洋氣候以熱帶亞熱帶海洋性氣候為主,位于北半球的北太平洋與南半球的南太平洋,氣候有所不同。

氣溫

太平洋的氣溫隨距離海平面的高度上升而減少,高度每上升100米,平均氣溫大約下降0.65°C。地平線氣溫分布主要受緯度和季節影響。例如,1月份赤道一帶氣溫為30°C,北緯65°白令海峽一帶的氣溫則為-30°C左右;7月份赤道氣溫依然為30°C,北緯65°白令海峽一帶的氣溫則在20°C左右。

太平洋氣溫的日變化和年變化不大,一天內最高值與最低值之間的差額(即日較差)僅為0.4°C;年最高值出現在2月份,最低值出現在8月份,年最高值與年最低值之間的差額(即年較差)在赤道附近最小,隨緯度升高而增加。

海面風

北太平洋10月至次年3月為季風季,日本海、黃海以東的洋面盛行西北風,菲律賓附近則以東北風為主,臺風高發季在7-10月,最大平均風速7節,70.39%的臺風強度在一級以下;

南太平洋全年的風場變化不大,赤道附近到南太平洋副熱帶高氣壓帶線的洋面上,為信風帶信風區風力較穩定,常年在3~4級。西風帶隨季節南北擺動,常有8級以上大風,又稱咆哮西風帶。

輻射

太平洋的總輻射量遠小于同緯度的陸地,總輻射量夏季最大,輻射密度總體隨緯度增大而減少,但最高值并非在赤道,赤道太平洋年平均通量密度為200~220W/㎡,最高值240W/㎡出現在緯度10°~20°之間。

太平洋區域的降水存在局地性分布,赤道西太平洋降水極多,而赤道東太平洋則極少降水;緯度20°~30°屬于少雨帶,不過,也有降水很多的東亞沿海,以及降水很少的中亞等地。太平洋日平均降雨量0.27毫米/小時,日內最高值0.30毫米/小時,最高值通常發生在上午6時;最小值0.24毫米/小時,通常發生在21時。臺風期間降雨量日平均值為1.29毫米/小時,最高值1.39毫米/小時,最高值一般發生在3時-9時之間。

海霧

北太平洋海霧集中在30°N~50°N,春夏季較多,秋季較少,主要是平流霧,霧頻率較高,大多數地區超過10%,其中千島群島東南海域霧頻率達55%,是海霧出現頻率最高的區域。

南太平洋西側和東側常有海霧形成,而中部很少,由于西風風速大,霧頻率比北太平洋低許多,各月霧頻率在2%-5%之間,7月霧頻率最少,一般小于2%。

全年太平洋的大部分海域能見度大于10千米,鄂霍次克海白令海阿留申群島堪察加半島南部海域等全年有部分概率能見度在4千米以下。

降水

太平洋區域的降水存在局地性分布,赤道西太平洋降水極多,而赤道東太平洋則極少降水;緯度20°~30°屬于少雨帶,不過,也有降水很多的東亞沿海,以及降水很少的中亞等地。太平洋日平均降雨量0.27毫米/小時,日內最高值0.30毫米/小時,最高值通常發生在上午6時;最小值0.24毫米/小時,通常發生在21時。臺風期間降雨量日平均值為1.29毫米/小時,最高值1.39毫米/小時,最高值一般發生在3時-9時之間。

大氣環流

太平洋大氣環流水平范圍數千千米,垂直空間在萬米以上,主要因素為太陽輻射的非均勻分布、地球自轉等。北太平洋1月受阿留申低壓控制,冷空氣活動頻繁,阿留申島低壓最強,3月開始減弱,7月閉合中心幾乎消失,北太平洋副熱帶高氣壓帶(又稱為夏威夷高壓)開始控制,大部分洋面受副高影響,至10月開始收縮,直至冬季消退;南太平洋大氣活動中心的季節變化小于北太平洋,全年在低緯度受副熱帶高壓控制,中心位置在太平洋東部海域31°S、100°W一帶。

年代際氣候變化

太平洋年代際氣候變化會產生較大振幅影響,比較典型的是厄爾尼諾暖流拉尼娜現象,另外,還存在更低頻率海平面變化,例如50-70年周期的太平洋年代際振蕩現象導致的太平洋海表溫度異常。

厄爾尼諾現象主要是赤道暖水異常向東漂流,東部的東南信風減弱,西部的西風帶強勁;而拉尼娜現象與厄爾尼諾現象相反,東部的東南信風強勁,西部的西風帶減弱,冷水沿赤道向西流動距離增加。厄爾尼諾和拉尼娜現象是自然氣候變化現象,主要集中于太平洋海域,這兩種現象出現的頻率并不規則,約每3-7年發生1次,厄爾尼諾和拉尼娜周期性交替出現。厄爾尼諾暖流拉尼娜現象對氣溫和降水有較大影響,并通過大氣的大尺度波和開爾文波傳播,導致降水少地區易出現干旱、火災,降水多地區易出現洪災。并且,由于厄爾尼諾和拉尼娜現象,過去幾十年,太平洋海平面上升較多。

地質

構造

太平洋海底底部是大洋地殼,處于地幔之上。太平洋地殼與周邊的大陸地殼相比,缺乏硅鋁層,厚度小、比重低,而且年輕。太平洋的大洋地殼平均厚度為8千米,主體部分是巖石圈,構成巖石為輝長巖角閃巖、蛇紋橄欖巖等,地殼底層是地幔最上部物質,上層則由沉積物組成。

地層之上的海底沉積物主要是陸源碎屑、海洋生物骨骸以及海洋化學與生物化學作用的產物,其中,陸地近海區域主要為陸源沉積物,遠洋區域主要為上覆水體的細粒懸浮物和沉落的生物骨骸。

地層

太平洋地層可分為4層:(1)沉積層:這一層平均厚度0.5千米,主要由各類碎屑和自生礦物組成;(2)基底層:該層平均厚度1.5千米,主要由火山巖構成;(3)大洋層:該層平均厚度4.9千米,是太平洋地殼的主體部分;(4)上地幔層:該層由地幔最上部的物質構成。

巖石

太平洋大陸架、島弧等各部分的巖石構成有所不同:(1)大陸架、大陸坡的大部分區域屬于大陸地殼,巖石構造主要為花崗石;(2)大陸坡坡腳以下屬于大洋地殼,主要由玄武巖構成;(3)島弧、海溝主要由火山巖系構成,多為橄欖巖基底和伴生的綠片巖;(4)大洋中脊是由巨大的火山巖系構成,主要為斑狀富鐵堿性玄武巖、富鐵拉斑玄武巖;(5)隆起主要由富含橄欖石輝石的玄武巖以及鐵玄武巖構成;(6)盆地主要由拉斑玄武巖構成。

礦物

成礦帶

太平洋成礦帶起于南美南端,沿安第斯山脈成礦帶向科迪勒拉成礦帶延續,經阿拉斯加州,后轉入日本菲律賓,最后終止于馬來群島爪哇島,全長3萬多千米。該成礦帶分為內、外兩個帶:內帶靠近大洋一側,以、金、銀為主,以及第三紀的貴金屬礦床;外帶靠近大陸一側,以高溫的錫、鎢、鉬礦為主,邊緣有鉛、鋅、銻、鉍等礦產。

太平洋成礦帶密集分布著斑巖型、矽卡巖型、淺成低溫熱液型、造山型、卡林型等大型、超大型礦床。其中,有不少代表性礦床,例如:比尤特銅礦床、貝茨-波斯特金礦床、埃爾特尼恩特銅-金礦床、拉科伊帕金-銀礦床等。

主要礦產

太平洋海底的固體礦藏主要體現于多金屬結核、錳結核、熱液礦、砂礦稀土礦以及油氣盆地。

(1)據估算,全球大洋多金屬結核資源總量為3萬億噸,僅太平洋就約有1.7萬億噸,分布于水深4000—600米的洋盆中,結核的核心主要為深海黏土、火山碎屑、生物骨骼等,含有70多種元素。

(2)太平洋錳結核的儲量居世界各大洋之首。據估算,世界各大洋錳結核的總儲量約為2—3×1012噸,而太平洋就有1×1012噸以上,主要分布于中南部,核心主要為下沉沉積物,成分中鈷含量高。

(3)熱液礦是熱液成礦形成的塊狀硫化物和多金屬沉積物,分布于大洋中脊、裂谷帶等,在水深1500米-3000米之間,富含鈷、鋅、錳、鐵等金屬元素。

(4)砂礦是在濱海和淺海環境下形成的,主要礦物有石英砂鋯石鈦鐵礦等,主要分布于太平洋沿岸的濱海和淺海海岸地帶,富含金、鉑、鋯石、金剛石等金屬和非金屬。

(5)估算東南太平洋和中北太平洋每平方千米深海黏土稀土資源量分別達2010年世界年消費量的1/15和1/5,整個太平洋深海稀土資源總量與陸地探明資源量相當。

(6)太平洋已發現18個油氣田的盆地:(1)北美段:含油氣盆地大多在海岸線上,已知的盆地有庫克灣盆地、伊爾河盆地、大谷盆地等,已發現斯溫孫河等7個油田和北庫克灣等14個氣田;(2)南美段:只有瓜亞基爾盆地含油;(3)大洋洲段:主要有薩拉瓦提盆地,已發現5個油氣田;(4)亞洲段:在太平洋沿岸發現千葉盆地等7個含氣盆地。

地貌

太平洋的平面輪廓為橢圓形,長度約19900千米,最寬處約15900 千米,平均深度4028米。太平洋的大陸邊緣呈狹長狀,大陸邊緣地形主要為大陸架、大陸坡、島弧、海溝、隆起;海底中部有一條大洋中脊將海底地形分成兩邊,因此太平洋從大陸邊緣到大洋中脊的地形可分為大陸架、大陸坡、島弧、海溝、海盆、隆起和大洋中脊。

大陸架

大陸架是大陸向太平洋延伸的部分,是大陸邊緣淺海的部分,一般深度在200米以內,平均深度約130米。太平洋大陸架坡度平緩,面積1015萬平方千米,平均寬度52千米,平均坡度0°49‘。在澳大利亞北部和新幾內亞島之間的阿拉弗拉海與卡奔達里亞灣大陸架的寬度為750-1300千米,屬于寬闊大陸架,而澳大利亞東岸外大陸架則僅40千米寬,屬狹窄大陸架。大陸架地形又分為階地、谷地、邊緣堤等。

階地:大陸架分成多級深度不同的平臺,逐級向海面下降,一般有5級,如中國東海在20米、50米、75米、100米、130米附近形成了5級下降平臺。

谷地:指在大陸架中邊壁較陡峭,中間較淺而且開闊的海底凹地。中國東海陸架上有長江延伸而形成的沉溺河谷,是一片長270千米、深僅5米的凹地。

邊緣堤:大陸架的邊緣多呈隆起的形狀,被稱為邊緣堤,通常分為基巖脊嶺堤、褶皺堤、斷層堤、礁體堤、火山堤、底辟鹽丘堤等6類,例如,中國東海陸架的邊緣堤屬于基巖脊嶺堤。

大陸坡

連接大陸架和太平洋的部分,是向大洋盆底延伸的陡峭斜坡。太平洋臨近南美洲西海岸一側,狹窄的大陸架與秘魯-智利海溝相鄰。大陸坡分為平滑陸坡、不規則陸坡、斷裂陸坡,通常坡度大陸架大,并且分成數級平臺。

碳酸根臺地:指碳酸鹽沉積形成的平臺地區,例如,南海發育了大量新生代碳酸鹽臺地,當海平面上升速度大于碳酸鹽堆積速度時,碳酸鹽臺地會被海水或沉積物淹沒,構成碳酸鹽臺地淹沒事件。

海底峽谷:陸坡中有邊緣很陡,太平洋大陸邊緣的峽谷多為V形橫截面的深谷地帶,有些峽谷延伸或橫跨大陸架。

濁流:指水和沉積物組成的混合物,受地心引力而沉陷。例如,南海北部陸坡平緩處出現濁流沉積,陸架坡折帶成為濁流沉積的重要分界線。

珊瑚礁:由珊瑚骨骼堆積生長的珊瑚礁,一般發育在太平洋的淺水帶,主要位于太平洋西南。根據礁基所處沉降階段可分為岸礁、堡礁、環礁,按照珊瑚礁個體的形狀又可分為月牙礁、潟湖平臺礁、開放輪礁等19種。完整的礁體由礁核、礁前帶、礁后帶組成,礁核是珊瑚礁的核心,礁前帶是向海側的水下30°以內的緩坡,礁后帶是向岸側的礁坪或沙堤等地勢比較平緩的地帶。

島弧

島弧是指位于大陸邊緣的呈弧形分布的群島。島弧大多在太平洋地區,使太平洋的大陸邊緣與其它大洋明顯區分開。島弧是板塊構造時擠壓斷裂后形成的,附近常有伴生的海溝。島弧一般凹面朝向大陸邊緣,凸面朝向太平洋中心盆地。島弧有單弧形,即一條弧形與海溝平行的島弧;也有雙弧形,即有二條與海溝平行的島弧;或者多弧形,即有多條平行的島弧。島弧并非都是弧形,在西太平洋就有一條明顯的接近直線排列的列島群,即湯加一克馬德克島弧群,其西北走向延伸1000千米。

海溝

海溝是太平洋底兩壁陡峭、狹長的溝槽,通常伴生在島弧旁,一般水深超過5000米。大部分海溝呈V形,島嶼或大陸一側為陡坡,洋盆一側為緩坡,長上千千米,寬百千米。太平洋西部的主要海溝有千島海溝、馬里亞納海溝、湯加海溝等,太平洋東部主要海溝有中美海溝、波多黎各-開曼海溝等,其中,位于西太平洋馬里亞納群島以東的馬里亞納海溝,是世界上最深的海溝,有幾千萬年歷史,斐查茲海淵位于馬里亞納海溝中,深11034米,是已知的海洋最深處。。

大洋盆底

位于大陸邊緣與大洋中脊之間的深海區域,即深度4000-6000米的海域。大洋盆底是從大陸坡底部向海延伸的巨大平原,稱為深海平原,主要有海盆和海底山脈

海盆:是指大陸邊緣、大洋中脊、海隆之間的深海平原。有一些盆地則位于大洋中脊和海隆之間。太平洋海盆內存在不同展布方向的大規模脊-槽地貌。

海山:海底山脈其實就是海面下的島嶼,與島嶼中的火山島有相同的起源,在形態上也與島嶼有很多相似之處。太平洋高度大于1000米的海山約8000多個,多數在1000-2000米,基座水深一般為4500-5000米。海底山脈多為水平的頂面,少數具有明顯的頂峰是由于沉降速度較快,剝蝕作用尚未來得及完全破壞其水上部分。

隆起

指范圍大而高度低的海底凸起部分。太平洋的隆起相對于其它大洋不發育,主要有東太平洋隆起和達爾文隆起。其中,東太平洋隆起位于太平洋東部的西緯度區,長15000千米,寬2000-4000千米,高2-4千米;達爾文隆起位于太平洋西南部,長10000千米,寬4000千米,深2-3.5千米。

大洋中脊

從太平洋中部穿過的一條彼此相接的高峻脊嶺,全長約65000千米,起自北冰洋,貫通四大洋,脊頂水深2-3千米,寬度在數百千米,統稱大洋中脊。太平洋的大洋中脊略偏東側,稱為東太平洋海嶺,也是火山活動帶,部分火山露出水面成為島嶼。大洋中脊是海洋地殼的誕生地,板塊的生長邊界。

由于巖漿上涌形成新的洋殼,而板塊拉張作用使板塊分離,大洋中脊是新洋殼形成作用與板塊分離作用共同導致的結果。東太平洋的大洋中脊屬于快速擴張型,即新洋殼形成速度跟得上板塊分離速度,因此在地形上缺少中央裂谷;位于北太平洋的胡安·得福卡大洋中脊屬于中速擴張型。

水文

太平洋是世界五大洋中面積最大、深度最深的大洋,水域面積17967.9萬平方千米(近1.8億平方千米),約占世界海洋總面積的一半(據2023年3月網易報道,占海洋總面積的49.8%)和地球表面積的三分之一以上;包括屬海的體積約71441萬立方千米,不包括屬海的體積約69618.9萬立方千米,占整個地球水容積的49.5%。

水溫

太平洋海水表面全年平均溫度為19.1℃,大洋表層水溫的分布和變化過程基本與洋面氣溫一致。大洋表層水溫日變幅一般不超過0.5℃,晝夜溫差小,年變幅比日變幅大,但也只有幾度。

海水溫度呈垂直分布,水深0-100米,水溫變化不大;水深1000米處,水溫降至4-5℃;水深2000米處,水溫2-3℃;水深3000米處,水溫1-2℃;太平洋海水體積的大部分水溫在0-6℃。

鹽度

太平洋平均鹽度為34.62‰,海表鹽度為負變化,總體上海水有變淡趨勢;在赤道輻合帶和南太平洋輻合帶為負鹽度趨勢,在30oN和20oS~30oS的高值區則為正趨勢,即“咸更咸,淡更淡”。

南太平洋表面鹽度最大值主要變化特征是位置變化,在2004-2011年期間,鹽度最大值逐漸向西南移動,2011-2016年期間,鹽度最大值又逐漸向東北移動;北太平洋表面鹽度最大值主要變化特征是其鹽度值的變化,鹽度在2004年和2019年偏小,2013和2014年偏大。

密度

太平洋與大西洋德雷克海峽的海平面有明顯的分界線(見右圖),就是因為水密度的不同。大洋表層水的平均密度為1.02754克/厘米3,隨溫度和鹽度而變化,因此影響溫度和鹽度的各種因素都會影響密度的分布和變化。隨著緯度的增高,密度增大。赤道地區溫度很高,鹽度很低,因而表層水密度很小,約1.023。亞熱帶海區鹽度雖然很高,但溫度也很高,所以水的密度仍然不大,一般在1.024左右。

潮汐

太平洋海水受太陽和月亮的潮汐力影響會出現漲落,白天海水涌動稱為“潮”,夜間則稱為“汐”。潮汐過程包括海水不斷上漲期、到達高位后不漲不落的平潮期、海水逐漸下退的退潮期,整個周期一般為12-24小時。潮汐有4種:一是全日潮,即一個太陰日出現1次高潮和1次低潮;二是半日潮,即一個太陰日出現2次高潮和2次低潮;三是混合半日潮,即一個太陰日內的2次高潮和2次低潮,其潮高不同,漲落時間也不同;四是混合全日潮,即大部分時間為混合半日潮,小部分時間為全日潮。

海水物質成分

太平洋大部分海域總二氧化碳小于1960μ摩爾/kg ,東太平洋高的二氧化碳分壓區向西減弱,南太平洋上二氧化碳分壓為正值;海水的DO和pH隨水深增加呈逐漸下降再上升的趨勢;微量元素在海水中也是隨水深增加呈逐漸下降再上升;表層海水中濃度及同位素分布相對均勻,均值為0.247±0.025(1σ);海水中稀土元素的濃度為幾個到數十個pmol/kg,其中輕稀土和重稀土的富集系數較高,而中稀土的富集系數則較低,海水Ho/Y平均比值為0.01,海水表面Y濃度70pmol/kg。

洋流

洋流是由于大氣環流等因素引起的海水的大規模定向流動。例如,北太平洋黑潮暖流,簡稱為“黑潮”,是從菲律賓群島海上向北行進,經呂宋島巴士海峽、臺灣東岸,主流至琉球群島的一股洋流,并且途中有兩個分支,一只流入東海黃海,另一只流入東北太平洋。“黑潮”最寬為200千米,最大流速150厘米/秒,鹽度、溫度都比較高,表層鹽度34.6-35‰,表層溫度在夏季高至30°;當“黑潮”行進至北緯45°時,在西風影響下,形成從西向東的一股暖流,稱為北太平洋暖流,又稱西風漂流。

太平洋主要洋流如下:

邊緣海

太平洋的邊緣海主要有27個,在西部較為集中,如白令海鄂霍次克海、日本海、黃海、東海、南海珊瑚海等,其中,黃海、東海、南海是中國近海;南部有塔斯曼海、貝林斯豪森海、羅斯海等;東部接壤美洲大陸,那里只有個別海灣。在太平洋的邊緣海中,珊瑚海的面積406.8萬平方千米,是面積最大的海。

入海河流

太平洋邊緣海有許多入海河流,其中最長河流是中國的長江,長度6300千米,發源于青海省念青唐古拉山脈,流經西藏等9省,最后匯入東海。中國第二長河黃河曾經從江蘇省沿岸,流入太平洋邊緣海之一的黃海,1855年后因決口改道從山東省流入渤海

生物多樣化

太平洋是世界上最溫暖的大洋,海面平均水溫為19℃;其水產資源最為豐富,有許多海洋生物,包括浮游動物、游泳動物、底棲動物等。太平洋生態系統按水平分布區分為沿海生態系統和大洋生態系統。

沿海生態系統

太平洋沿海生態系統分布于河口、濕地、海草場、巖礁、沙灘、紅樹林珊瑚礁等不同區域。

(1)河口:太平洋各河口區域有大量微藻、魚類和貝類,其中,魚類占太平洋沿海魚類資源的很大比例;

(2)濕地:太平洋沿海濕地為咸水濕地,生長有鹽角草、蘆葦等藜科禾本科鹽土植物,以及瓣鰓綱、螺、蟹等動物;

(3)海草場:熱帶印度—太平洋區、溫帶北太平洋區是兩大海草分布區,也是海洋小型動物幼體以及天鵝、大雁等候鳥的棲息地

(4)巖礁:淺海巖礁上附著有大量海藻,一些貝類、海洋哺乳動物也棲息在巖礁中,例如,貝類中有數種鮑魚分布于中國福建等太平洋沿海的巖礁區域;

(5)沙灘:太平洋沿岸沙灘生物主要有微藻和底棲藻類以及棲息于沙粒縫隙的貝類等小型底棲動物;

(6)紅樹林:中國、泰國澳大利亞等太平洋沿岸國家以及熱帶美洲的太平洋海岸是紅樹林分布的重要區域,紅樹林植物主要為括木欖、秋茄樹等鹽生植物,動物類有泥蟹類、海螺類以及在紅樹林渡過仔魚期的魚類;

(7)珊瑚礁:珊瑚礁被稱為海洋中的熱帶雨林,其構成生物主要為珊瑚蟲類、石灰質藻類有孔蟲、貝類等,有捕食性魚類和海膽類海星類、海參類等生存于其中。在太平洋邊緣靠近澳大利亞東海岸的大堡礁是世界上最大的珊瑚礁。

大洋生態系統

太平洋大洋生態系統依據水平和垂直分布特點,又分為光照層、漸深層、深海區、海底邊界層、熱液噴口區、峽谷海溝區。

(1)光照層(0--200米):是浮游植物制造有機物的水層,各種生物量高。其中,0一100米處因光照強,易于浮游植物繁殖,太平洋海域以浮游植物為生的小型撓足類和小型甲殼亞門集中在此水層,魚類包括劍魚、鯊魚等大型肉食性魚類、小型魚類,墨魚目牡蠣科扇貝等海洋無脊椎動物,以及海龜、海鳥、海獸等海洋脊椎動物,其中在北太平洋有海獅200萬頭;100-200米處因光照弱,不利于浮游植物生長,以浮游植物為生的浮游動物較少,燈籠魚科等小型魚類較多。

(2)漸深層(200-2000米):在太平洋這一層水域,浮游植物完全消失,浮游動物種類增多,以介形類為主,可是生物量較少,可見體型小、體色黑、頜大的深海魚

(3)深海區(2000米以下):太平洋深海區分布有海綿、水螅、海葵等附著生活的物種、棲息于沉積物的沙蠶、雙殼類小型動物以及深海魚類。

(4)海底邊界層:太平洋海域生物群落主要為水母、刺參幼體等膠質生物、小型甲殼亞門、海星、海蛇尾、蟹類、橘棘鯛等1000多種魚類。

(5)熱液噴口區:熱液噴口附近處于高溫、劇毒的環境之中,主要生物為細菌類、巨型管蟲、熱液口蟹等。東太平洋海隆熱液區,有種蠕蟲直接棲息于活動的熱液噴口表面,種群密度高達每平方米500多個;在西太平洋深海噴口附近,橈足類動物的密度可達每平方米6.4×104個。

(6)峽谷海溝區:峽谷海溝生物群落包括附著生活的底棲生物和少量深海漂泳生物,例如位于西太平洋的馬里亞納海溝分布有太陽水母、深海琵琶魚、哥布林鯊等。

主要漁場

太平洋漁場廣布,按世界糧農組織劃分,太平洋主要漁區為:西北太平洋漁區、東北太平洋漁區、中西太平洋漁區、中東太平洋漁區、西南太平洋漁區和東南太平洋漁區。

太平洋的漁獲量占世界漁獲量一半以上,其漁獲量居世界各大洋之首。其中,北太平洋西部漁場主要產鮭魚、黃線狹鱈、鯡魚、秋刀魚等;西北太平洋公海主要產日本鯖擬沙丁魚長鰭金槍魚漁業作業的主要海域位于太平洋南部,占整個太平洋海域長鰭金槍魚產量的50%以上;東南太平洋沿岸則分布有較多秘魯鳀、智利竹筴魚漁場,其中,秘魯鳀的捕撈季度在4月-7月以及11月-次年1月,而智利竹筴魚的捕撈季則集中于4、5月份,并且集群重心漸漸由西北向東北方向移動;北美洲西海岸的一些地區盛產鮭魚。

人類活動

發現歷史

古時,中國將指南針運用于航海,是航海大國。1330年和1337年,中國航海家汪大淵兩次航海至西太平洋,在《島夷志略》中記載了各國見聞;1405年至1433年,中國航海家鄭和率領龐大的遠洋船隊,七次往返西太平洋,編制了航海圖志,記載了航線、停泊港等要素;

1513年9月26日,西班牙探險家巴斯科·巴爾沃亞是最早發現太平洋的歐洲人;16 世紀下半葉開始的馬尼拉大帆船貿易等促進了世人對太平洋的認知;

1779年1月28日,詹姆斯·庫克發現了波利尼西亞群島,并接觸了當地居民;

18世紀末,謝清高口述、楊炳南執筆的《海錄》是中國最早記錄南太平洋島嶼的私人著作。

政治

太平洋區域共計44個國家,其中,沿岸國家主要有:中國、加拿大、美國、墨西哥新西蘭澳大利亞等30個國家;太平洋島國指除澳大利亞和新西蘭以外的14個獨立國家,包括斐濟巴布亞新幾內亞等國。另外,太平洋區域還有多個澳、新、美、日、英、法、德等國的附屬地區。

太平洋島國都是從各國的殖民地或半殖民地獨立出來的,例如,斐濟原為英殖民地,于1970年10月獨立;巴布亞新幾內亞曾經先后由葡萄牙英國德國、澳大利亞管理,于1975年9月獨立。太平洋島國居民主要由波利尼西亞人、密克羅尼西亞聯邦人和美拉尼西亞人組成,外來移民則源于前歐美共主和印度等少數亞洲國家。

第二次世界大戰期間,太平洋區域也卷入了戰爭:1941年12月,日本發起太平洋戰爭,世界人民聯合反法西斯主義,至1945年8月15日 ,日本宣布無條件投降,戰爭歷時三年零八個月。

經濟

太平洋沿岸國家如中國、美國、日本等都是世界主要世界經濟體,各國圍繞太平洋發展了包括漁業、油氣業、礦業、船舶業、生物醫藥、旅游業等海洋經濟產業及海洋設備制造業、海洋建筑與安裝業等相關產業,其中漁業、油氣業、化工業、工程業等占比較高。

而島國經濟則相對發展緩慢, 多數島國陸地面積狹小而零散,常伴有火山和地震等自然災害,人口數量較少,經濟和社會發展處于欠發達狀態,貧困國家和人口在世界各地區中占比較高。19世紀末太平洋島嶼地區完成了易貨貿易向貨幣貿易的轉變,雖然貿易額實現了快速增長,但是當地的經濟發展和基礎設施建設卻處于停滯狀態。進入20世紀,太平洋諸島歷經“第二次世界大戰”和實行獨立進程的洗禮,前共主的影響依然根深蒂固。自20世紀60年代起陸續獨立的太平洋島國,時至今日對前宗主國的經濟依附依然很強。

交通通訊

(1)航線:主要航線包括亞歐航線、好望角航線、北太平洋航線、巴拿馬運河航線、南太平洋航線、北冰洋航線,其中,亞歐航線也叫蘇伊士運河航線,是最繁忙航線之一,從東亞橫濱、上海市香港特別行政區等港口出發,途經臺灣、巴士海峽、東南亞的新加坡、馬尼拉等,過馬六甲海峽印度洋曼德海峽紅海,再穿過蘇伊士運河、地中海、直布羅陀海峽、英吉利海峽,到達西歐各國。

(2)海峽:海峽一般水流急且多渦流,主要海峽都處于海上交通要道,例如馬六甲海峽處于蘇門答臘島和馬來半島之間,是聯通太平洋與印度洋的主要通道,也是聯通東亞與西亞的主要通道;白令海峽是連接太平洋與北冰洋的主要通道,又是連接亞洲與北美洲的主要通道。

(3)港口:太平洋的港口相對于大西洋比較年輕,在目前海上貨物運輸量居世界各種貨物運輸量的第一位的背景下,太平洋港口發展迅速,吞吐量大的主要港口有洛杉磯港、舊金山港、溫哥華港、大連港等。

(4)基站:在科克群島 、關島、夏威夷群島、馬紹爾群島、中途島等均建有基站,通過基站使信息傳輸更準確便捷,提高了海洋上溝通效率。

(5)海底光纜:太平洋地區有 23條國際海底同軸通信電纜,總長度為4.5萬海里,最長的是聯邦太平洋電纜,長度8233海里,電纜線路從加拿大溫哥華,經美國夏威夷王國的基沃拉、斐濟的蘇瓦、新西蘭奧克蘭,到澳大利亞的悉尼。另外較長的還有橫過太平洋電纜,長5282海里,電纜線路從二宮(日本),經阿加尼亞(美國關島)、威克島(美國)、中途島(美國),至馬卡哈(美國夏威夷)。

(6)海底光纜:1996年,日本與美國合作鋪設連接了橫貫太平洋的海底光纜。

環境問題

自然環境變化與災害

海洋災害

太平洋海洋災害包括臺風、風暴潮、巨浪、海嘯海冰海平面上升、暴雨等,其中,西北太平洋平均每年有30個臺風,占全球38%;由熱帶氣旋和氣壓驟變等引起的風暴潮伴隨著巨浪,會導致水位暴漲,堤岸決口;海底之處的地震引起的海嘯在海面表現為幾十米高的波,例如1964年美國阿拉斯加州Valdez港海嘯波高達51.8米;波高3一4米以上的災害性巨浪,是海難事故的主要原因;海冰和冰山是高緯度海洋中的一大危害,歷史上曾造成了若干次重大海難事故。此外,太平洋沿岸環繞著一個火山地震活動極為頻繁的地帶,被稱為環太平洋火山地震帶。全球約85%的活火山和80%的地震都集中分布在這個區域,而且世界約70%的臺風是在太平洋生成的。

海平面上升

過去100年,海平面年均以1一2毫米的速度上升,而且由于溫室氣體排放量將增加,海平面有加速上升的趨勢,預期到2055-2085年間年海平面將上升27一265厘米之間,二十一世紀末將上升144-217厘米。海平面上升將導致地下水被鹽污染,海岸被侵蝕,濕地受損失,未來甚至可能使圖瓦盧基里巴斯這樣的島國被水淹沒。

溫室效應

溫室效應是二氧化碳甲烷等氣體累積導致的,二氧化碳濃度的升高使太平洋酸化加劇,預計百年后海水PH值將下降至7.8左右,酸化加劇導致珊瑚等類生物的殼和骨骼生成能力弱化。溫室效應還引起太平洋海水溫度升高、加劇海平面上升速度等,2006年大堡礁附近海域水溫異常升高導致珊瑚白化;格陵蘭海域水溫升高導致太平洋環流在未來可能減弱甚至消失,而缺乏環流帶來的氮等營養鹽將使生物量進一步下降。

人類影響及危害

污染

航運中泄露的原油、陸地排放的污水、向海上傾倒的廢棄物等,造成太平洋受到石油污染、重金屬污染、有機化合物污染、放射性污染等,并使太平洋的水體富氧化,一些海藻因此過度繁殖,使大量海洋生物缺氧、窒息或中毒。在加利福尼亞州與夏威夷之間有個巨型太平洋“垃圾島”,面積達343萬平方千米,估計重達350萬噸,其中80%為塑料垃圾。

過度捕撈

大量海洋哺乳動物被捕殺,鯨等瀕危物種有滅絕風險;經濟魚類如藍鰭金槍魚、劍魚、橘棘鯛等在哺乳期前被捕殺;大型拖網、流刺網的捕撈物中常含有海鳥、綠海龜等受保護物種;“炸魚法”、投放氰化鉀等非法捕撈作業使珊瑚等許多非目標生物成為犧牲品。目前的200種海產魚類中有60%資源量下降,并且美國資源研究所的一份報告認為,世界58%的珊瑚礁有退化的危險。

棲息地破壞

填海造地、港灣建設、疏浚物處理場、旅游設施開發等,使濕地面積銳減,部分海域被填海,紅樹林被大量砍伐作為建材,淡水、泥沙減少,生物的棲息地遭到嚴重破壞,棲息環境惡化。

物種入侵

輪船裝卸排出的壓艙水中攜帶的大量微藻、底棲生物的卵、幼體等被遷移到新環境而導致原有生態環境的巨變,如1988年隨壓艙水來到黑海的櫛水母繁殖迅速,捕食周邊的浮游生物,使黑海的浮游生物量銳減九成;人類進行物種遷移時常會壓縮其它物種的生存空間,導致原固有種群減少。

環境保護措施

發展階段

國際海洋環境保護的發展大體經歷了三個階段:(1)二十世紀50年代初,關注重點是海洋環境污染;(2)二十世紀80年代起,關注點擴展到海洋生態惡化問題;(3)二十世紀90年代,生態系統的海洋管理成為新的關注焦點。

保護措施

人類在保護太平洋海洋環境方面做了多方面努力,例如:

(1)物種保護:許多太平洋國家已經停止了捕鯨,挪威日本等國也對捕鯨業做出了限制,珊瑚也列入了被保護范圍;(2)設立保護區:各國設立了禁止捕撈的禁捕區、限制漁業的海洋公園、珍稀生物保護區等;(3)沿岸管理:部分地區如太平洋沿岸的美國俄勒岡洲、加利福尼亞州華盛頓州已經實施了沿岸區域管理計劃,對沿岸開發、工程建設、污染處理等方面進行綜合治理;(4)漁業限制:1989年11月,聯合國發布了《禁止在南太平洋長流網捕魚公約》;英國出臺購買捕撈權政策來挽救新英格蘭漁場的漁業資源;(5)清潔生產技術:指在生產的各個環節做到清潔生產,德國在清潔生產技術研發上處于領先;(6)環境監測:指定期對海洋生態環境進行監測以利于相應防御,但實施長期環境監測的只是少數地區,如羅德島洲納拉甘西特灣的浮游植物記錄;(7)生態修復:部分地區做出了海水凈化、疏浚底質、培養造礁珊瑚等努力。

探索研究

1804年,人類開始了太平洋的深海調查,其中,英國的查爾斯·達爾文進行了海洋探險航行,采集了太平洋海底標本;1873年至1876年,美國科學調查船“挑戰者”號第一次成功地實現了環球海洋考察航行,取得了太平洋地質、化學、物理等資料;在本世紀五十年代以后,通過一系列國際聯合海洋調查,人們對太平洋海域、上空的大氣層和大洋底層的結構有了新的認識。

科研計劃

鉆探

國際大洋鉆探計劃(1985—2003)的前身是深海鉆探計劃(1968—1983),是20世紀地球科學規模最大、歷時最久的國際合作研究計劃,30余年來在全球各大洋鉆井近3000口,驗證了板塊構造理論,創立了古海洋學等。中國自1998年加入該計劃,實現了南海深海鉆探零的突破。

2001年,在國際大洋鉆探計劃的基礎上,綜合大洋鉆探科學規劃委員會推出了綜合大洋鉆探計劃(2003—2013年),增加了新內容,如大陸邊緣震源帶的性質、洋底微生物生態系的性質等。

2021年,浙江大學海洋科學系的研究人員就流體地球化學剖面等8個關鍵具體目標提出了鉆探建議。

深潛

1991年3月31日至4月24日,阿爾文號深海潛艇觀測到東太平洋中脊軸部出現持續的火山噴發

2012年3月26日,美國導演兼探險家詹姆斯·卡梅隆乘坐綠色的潛艇"魚雷",單身潛入海底一萬米處,成為世界上單身抵達馬里亞納海溝的第一人;

2020年5月23日,俄羅斯"勇士-D"系統在馬里亞納海溝成功下潛10028米,創造了無人深潛系統自主下潛的世界紀錄

2020年11月10日,"奮斗者"號創造了10909米的中原地區載人深潛新紀錄。

研究組織

太平洋國際學會:1925年6月,美國邀請澳大利亞、加拿大、中國、日本等太平洋區域沿岸各國家、地區代表在夏威夷檀香山成立“太平洋國際學會”。學會“以研究太平洋各民族之狀況,促進太平洋各國之邦交為宗旨”,學會定期集會,設置議題,討論移民、外交、經濟、宗教、種族、文化等問題。

太平洋學協會:誕生于本世紀20年代,協會的宗旨是:促進太平洋區域的科學與技術方面的合作與交流,以及舉辦各種大會或學術會議。協會實行執行理事會管理,不定期地召開“太平洋學大會”。

相關作品

與太平洋相關的文學作品有描述太平洋海洋世界的小說,如《海底兩萬里》;有講述太平洋島民生活的作品,如《南太平洋故事集》;還有反映太平洋區域事件的劇作,如《太平洋戰爭》。

海洋世界

《海底兩萬里》:法國小說家儒勒·凡爾納1869年發表的小說,描述了太平洋等的海底世界;

《泰比》《奧穆》《瑪迪》:十九世紀美國作家赫爾曼·麥爾維爾所著的三部以波利尼西亞航海經歷為素材的自傳體小說。

島民生活

《南太平洋故事集》《驕傲之家及其他夏威夷故事》《太陽之子》《馬卡羅阿席上》:美國作家杰克·倫敦1911-1919年所著的太平洋小說系列;

《在南洋》:英國作家羅伯特·斯蒂文森所著小說,描繪了南太平洋群島原住民的眾生相。

重大事件

《太平洋戰爭》:2010年由HBO電視網公司出品,史蒂文·斯皮爾伯格導演的電視劇,涵蓋了美軍在太平洋戰爭中的重要戰役;

《環太平洋》:2013年好萊塢的科幻影片,講述整個地球將面臨來自異界開菊獸的襲擊,所有國家攜手打造“賊鷗計劃”共同應對怪獸的侵襲。

參考資料 >

世界海洋日科普:8個你可能不知道的知識點.江蘇自然資源.2023-02-22

這類深海秘境人類只探索過其中1%,那里是生命“孤島”還是“綠洲”?.中國科學院.2023-03-12

國家檔案局發布《偉大勝利--中國受降檔案》第五集:日本宣布無條件投降.共產黨員網.2023-03-15

中國戰場是世界反法西斯戰爭的東方主戰場.共產黨員網.2023-03-15

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