해양학

Oceanography

해양학(Oceanography)해양학으로도 알려진 해양학이다.그것은 생태계 역학, 해류, 파도, 그리고 지구물리학적 유체 역학, 판구조론과 해저 지질학, 그리고 바다와 그 경계를 넘어 다양한 화학 물질과 물리적 성질의 플럭스포함한 광범위한 주제를 다루는 중요한 지구 과학이다.이러한 다양한 주제들은 해양학자들이 천문학, 생물학, 화학, 기후학, 지리학, 지질학, 수문학, 기상학, 물리학을 포함세계 해양에 대한 더 많은 지식을 수집하기 위해 사용하는 여러 분야를 반영한다.고생양학에서는 과거의 해양 역사를 연구한다.해양학자해양 지질학, 물리학, 화학, 생물학을 포함한 해양과 관련된 많은 문제들을 연구하는 사람이다.

역사

벤자민 프랭클린의 걸프 스트림 지도, 1769–1770.NOAA 사진 라이브러리 제공.

초기 역사

인류는 선사시대에 바다바다의 파도와 조류에 대한 지식을 처음 습득했다.조수에 대한 관측은 기원전 [1]384-322년에 아리스토텔레스와 스트라보의해 기록되었다.해양의 초기 탐사는 주로 지도 제작을 위한 것이었고, 주로 어민들이 그물로 키운 그 표면과 동물에 한정되었다. 그러나 리드라인에 의한 깊이 측정이 이루어졌다.

포르투갈의 대서양 항해 캠페인은 대서양의 조류와 바람을 연구하는 체계적 과학 대형 프로젝트의 가장 초기 사례입니다.

페드로 누네스(1502-1578)의 연구는 2차원 [2][3]지도에 표시된 구면 표면의 두 지점 사이의 최단 코스인 용색 곡선의 결정을 위해 항법 맥락에서 기억된다.그가 그의 "구(球)의 조약" (1537년)을 출판했을 때, 그는 항해하는 기하학적, 천문학적 방법에 대한 논문을 포함시켰다.거기서, 그는 포르투갈의 항해는 모험적인 노력이 아니라고 분명히 말하고 있다.

남세페저람인도아케르타르: mas partiam os noss mareants muy ensinados e prouidos de estromentos e regras de gothistia e geometia que sam as cous que os ham dadar apercebidas ham dadas ham a perbidas (...) e lea dadar a percus qua dadas a percias a pera dadas muy que ques muy acc그리고 우주론자들이 제공할 문제였던 점성술과 기하학의 도구와 규칙을 제공했고, 그들은 더 이상 [4]고대인들이 사용하지 않는 정확한 경로로 도표를 작성했다.

그의 신빙성은 1527년부터 왕실 임명에 의해 조종사와 선임 선원의 지도에 개인적으로 관여한 것과 더불어 수학자와 [2]천문학자로서의 그의 공인된 능력에 달려 있다.다시 돛에 의해의 카나리 군도(또는 남쪽으로 Boujdour의)는 남쪽에서, 항해에서의 문제는 바람과 전류의 정권의 변화에:어디에 북동부 지역 거래가 불확실한 바람이 Sou 만나는 북 대서양 환류만을과 적도 해류[5]남쪽 아프리카의 북서 지방을 따라 추진할 것, 계수기 때문이다.월동쪽 무역(침체)은 범선을 조류에 맡긴다.만연한 해류와 바람이 합쳐지면 북진하는 것이 매우 어렵거나 불가능하다.이 문제를 극복하고 실행 가능한 해상 무역로로서 아프리카를 중심으로 인도로 가는 통로를 뚫기 위해 포르투갈인에 의해 체계적인 탐험 계획이 고안되었다.카나리아 산맥 남쪽 지역에서 돌아오는 길은 '볼타라르고' 또는 '볼타 도 마르'가 되었다.1427년 아조레스 제도의 '재발견'은 현재 아프리카 서부 해안에서 돌아오는 길에 놓여있는 이 섬들의 높아진 전략적 중요성을 반영하는 것일 뿐이며, 사르가소 해(그때는 '마르다바게'라고도 불렸다)에 대한 언급도 반영하고 있다.1436년 아조레스는 돌아오는 [7]길의 서쪽 범위를 보여준다.이것은 항해 중에 아프리카 서부 해안에서 북위도까지 남동풍과 북동풍을 이용하기 위해 필요합니다. 북위도에서는 편서풍이 유럽 [8]서부 해안으로 항해하는 선원들을 불러옵니다.

지도와 항로의 유출에 대한 사형과 함께 포르투갈 항해와 관련된 비밀은 1775년 리스본 지진으로 완전히 파괴된 왕립문서보관소의 모든 민감한 기록들을 집중시켰다.그러나, 대서양 해류와 바람을 매핑하는 포르투갈 캠페인의 체계적인 성격은 계절적 변화를 이해함으로써 입증된다. 계절적 우세한 바람을 고려하기 위해 일년 중 다른 시기에 출항하는 탐험대는 다른 경로를 사용한다.이것은 빠르면 15세기 후반과 16세기 초반부터 일어난다: 바르톨로메우 디아스는 1487년 8월 아프리카 해안을 따라 남쪽으로 향했고, 반면 바스코 다 가마는 시에라리온의 위도에서 개방된 바닷길을 따라 남대서양의 남쪽 해상에서 3개월을 보냈다.브라질 측 (그리고 브라질 해류가 남하) - 가마는 1497년 7월에 출발했고, 1500년 3월에 출발한 페드로 알바레스 카브랄은 카보베르데의 위도에서 서쪽으로 더 큰 아치를 가져갔고, 따라서 여름 몬순을 [9]피했다.게다가, 서부 북대서양으로 밀고 들어오는 체계적인 탐험이 있었다. (Teive, 1454; Vogado, 1462; Teles, 1474; Ulmo, 1486)[10]그 문서들 선박의 공급, 그리고 태양 적위 표의 남부 대서양 연안의 순서를 거쳐 이르면 1493–1496,[11]로 모두에게 관련이 있는 계층 추가로, 바르톨로메우 디아스의 10년 긴 기간 아프리카의 남쪽 끝, 그리고 다 가마의 출발을 찾는 동안적이고 체계적인 계획적이고도 활동이 일어날 것을 제안하 ind.ica바르톨로메우 디아스가 그 지역에서 [7]몇 십년 더 여행을 할 수 십 년.이 체계적인 지식의 가장 중요한 결과는 1494년 토르데시야스 조약의 협상이었고, 현재의 브라질이 포르투갈의 지배 지역으로 들어오게 하면서 국경선을 서쪽으로 270리 이동시켰다.외해 탐사에서 수집한 지식은 육지가 보이지 않는 상태로 장기간 항해할 수 있도록 했다.예를 들어, 모셀만에 정점을 찍은 바르톨로메우 디아스의 30일, 가마가 브라질 해류를 사용하기 위해 남대서양에서 보낸 3개월, 또는 29일 등.카브랄은 카보베르데에서 출발하여 브라질의 몬테 파스콜에 착륙했다.

덴마크 아라비아 탐험대는 1761-67년 세계 최초의 해양학 탐험대라고 할 수 있는데, 그룬란드가 타고 있던 배는 자연학자 페터 포르스콜을 포함한 과학자 집단이 타고 있었으며, 그는 프레데릭 5세로부터 암말의 원인을 포함한 외해의 해양 생물을 연구하고 묘사하는 임무를 부여받았다.우윳빛 바다이 목적을 위해 탐사대는 그물과 스크레이퍼를 설치했는데, 특히 공해와 바닥에서 매우 [12]깊은 곳에서 샘플을 채취하도록 설계되었다.

비록 1513년 후안 폰세 데 레온이 걸프류를 처음 확인했고 해류는 항해자들에게 잘 알려져 있었지만, 벤자민 프랭클린은 그것에 대한 첫 번째 과학적 연구를 했고 그 이름을 붙였다.프랭클린은 대서양을 건널 때 수온을 측정하여 걸프강의 원인을 정확하게 설명하였다.프랭클린과 티모시 폴저는 1769-1770년에 [13][14]걸프 스트림의 첫 지도를 인쇄했습니다.

1799년 제임스 레넬대서양과 인도양 해류 지도

태평양의 조류에 대한 정보는 제임스 쿡과 루이 앙투안부건빌포함한 18세기 후반의 탐험가들에 의해 수집되었다.제임스 레넬은 대서양과 인도양의 현재 흐름을 상세히 설명하는 해양학 최초의 과학 교과서를 집필했습니다.1777년 희망봉 주변을 항해하는 동안 그는 "라굴라스의 제방과 조류"를 지도화했다.는 또한 실리 섬(현재의 레넬 [15]해류로 알려진) 근처에서 간헐적으로 흐르는 해류의 성질을 최초로 이해했습니다.

제임스 클라크 로스 경은 1840년 심해에서 최초의 현대적인 소리를 냈고, 찰스 다윈은 1831-1836년 HMS 비글호의번째 항해 결과 암초와 환초의 형성에 관한 논문을 발표했다. 로버트 피츠로이는 비글 세 번의 항해 4권 분량의 보고서를 발표했다.1841-1842년 에드워드 포브스는 해양 생태학의 기초가 된 에게해 준설 작업에 착수했습니다.

미국 해군 천문대의 초대 감독인 매튜 폰테인 모리는 해양 기상학, 항해, 그리고 지배적인 바람과 해류의 차트 작성에 그의 시간을 바쳤습니다.1855년 의 교과서 바다물리학은 최초의 종합적인 해양학 연구 중 하나였다.많은 나라들이 해군 관측소의 모리에게 해양학적 관측을 보냈고, 그곳에서 그와 그의 동료들은 정보를 평가하고 그 결과를 전 [16]세계에 배포했다.

현대 해양학

해양에 대한 지식은 주로 얕은 지역에 있는 물의 가장 높은 수심, 그리고 소량의 바닥에만 국한되어 있었다.바다의 깊이에 대해서는 거의 아무것도 알려지지 않았다.영국 해군이 19세기 중반 세계의 모든 해안선을 도표화하려는 노력은 비록 더 많이 알려지지 않았지만 대부분의 바다가 매우 깊다는 막연한 생각을 강화시켰다.탐험이 극지방과 아프리카에 대중적이고 과학적인 관심에 불을 붙이면서, 미개척 해양의 신비도 마찬가지였다.

HMS 챌린저는 1872년 최초의 세계 해양 연구 탐험에 착수했다.

해양학 현대 과학의 창립에 있어 중요한 사건은 1872-1876년의 챌린저 탐험이었다.최초의 해양학 크루즈로서, 이 탐험은 모든 학문과 연구 분야를 위한 [17]토대를 마련했습니다.영국 정부는 왕립학회의 권고에 따라 1871년 세계 바다를 탐사하고 적절한 과학적 조사를 실시하기 위한 탐험대를 발표했다.Charles Wyville Thompson과 Sir John Murray는 Challenger 탐사를 시작했다.영국 해군에서 임대한 챌린저는 과학 작업을 위해 개조되었고 자연사[18]화학위한 별도의 실험실을 갖추고 있다.Thomson의 과학적 감독 하에 Challenger는 측량 및 탐험을 거의 70,000해리(130,000km)를 여행했습니다.지구를 [18]일주하는 그녀의 여행에서, 492회의 심해 측심선, 133척의 해저 준설선, 151척의 개방 저인망, 263회의 연속 수온 관측을 [19]실시했다.약 4,700종의 새로운 해양 생물이 발견되었다. 결과는 1873년부터 1976년까지 H.M.S. 챌린저호의 탐험 항해 과학적 결과 보고서였다.이 출판물을 감독한 머레이는 이 보고서를 "15세기와 16세기의 유명한 발견 이후 우리 행성의 지식에 있어 가장 큰 진보"라고 묘사했다.그는 20세기까지 [20]해양학 연구의 중심지로 남아있던 에든버러 대학에서 해양학 학문을 발견하였습니다.머레이는 해양 참호, 특히 대서양 중앙 능선을 연구하여 해양의 퇴적 퇴적물 지도를 만든 최초의 인물이다.그는 염도와 온도 관측을 바탕으로 세계 해류의 지도를 작성하려고 노력했고 산호초 개발의 본질을 제대로 이해한 최초의 인물이다.

19세기 후반에, 다른 서구 국가들 또한 과학 탐험대를 보냈다.최초의 해양학 선박인 알바트로스는 1882년에 건조되었다.1893년 Fridtjof Nansen은 그의 배 Fram이 북극 얼음에 얼어붙는 것을 허락했다.이것은 그가 오랜 기간 동안 고정된 장소에서 해양학, 기상학, 천문학적 데이터를 얻을 수 있게 했다.

해류(1911년)
작가 겸 지리학자프랜콘 윌리엄스 FRGS 기념 명판, 클락만난 묘지 2019

1881년 지리학자프랜콘 윌리엄스는 해양 [21][22][23]지리학이라는 책을 출판했다.1907년에서 1911년 사이에 오토 크뤼멜은 해양학에 [24]대한 대중의 관심을 일깨우는 데 영향을 미친 핸드부흐오제아노그래피를 출판했다. 머레이와 요한 히어트이끄는 4개월간의 1910년 북대서양 탐험은 그 때까지 진행되었던 해양학 및 해양 동물학 연구 프로젝트 중 가장 야심찬 것이었고, 1912년 고전인 The Deep of the Ocean으로 이어졌다.

해수 깊이의 음향 측정은 1914년에 처음 이루어졌다.1925년에서 1927년 사이에 "유성" 탐험대는 대서양 중앙 능선을 조사하면서 에코 경보기를 사용하여 70,000개의 해양 깊이를 측정했습니다.

1934년, 미국에서 박사학위를 취득한 최초의 여성인 이스터 엘렌 쿱은 1999년 사망할 때까지 이 분야의 표준 분류법으로 남아있던 규조류에 대한 주요 연구를 완성했다.1940년, Cupp은 Scripps에서 해고되었다.스베르드럽은 특히 쿱을 양심적이고 근면한 일꾼이라고 칭찬했고 그의 결정은 과학자로서의 그녀의 능력에 대한 반성이 아니라고 말했다.Sverdrup은 스크립스의 새로운 연구 프로그램이 아닌 해양조류를 연구하는 생물학자인 Marston Sargent를 고용하기 위해 Cup이 비워둔 강사 빌렛을 사용했다.재정적인 압박감 때문에 스베르드럽은 다른 두 명의 박사 후 학생인 월터 멍크로저 리벨의 봉사를 계속하는 것을 막지 못했다.Cup의 파트너인 도로시 로젠베리는 그녀가 고등학교 교사직을 찾았고, 그곳에서 그녀는 남은 경력 동안 머물렀다. (Russell, 2000)

스베르드럽, 존슨, 플레밍은 1942년에 [25]주요 랜드마크였던 "The Oceans"를 출판했다.M.N. 힐이 편집한 바다(물리 해양학, 해수학, 지질학 3권)는 1962년에 출판되었고, 로즈 페어브릿지해양학 백과사전은 1966년에 출판되었습니다.

대서양 중앙 능선을 따라 달리는 지구 대격벽은 1953년 모리스 유잉과 브루스 히젠이 발견했고 히젠과 마리 타프가 수심 측정 자료를 이용해 지도를 만들었다. 1954년 북극해 아래의 산맥이 소련의 북극 연구소에 의해 발견되었다.해저 확산 이론은 해리 해먼드 헤스에 의해 1960년에 개발되었다.해양 시추 프로그램은 1966년에 시작되었다.심해 환기구들은 1977년 잠수정 DSV 앨빈에서 콜리스와 로버트 발라드에 의해 발견되었다.

1950년대에, 오귀스트 피카르는 배티스카프를 발명했고 배티스카페 트리에스테를 바다의 깊이를 조사하기 위해 사용했다.미국핵잠수함 노틸러스는 1958년 얼음 아래 북극으로 첫 항해를 했다.1962년 355피트(108m)의 예비 부표인 플로팅 인스트루먼트 플랫폼(FLIP)이 처음 배치되었다.

1968년 타냐 앳워터는 최초의 여성 해양학 탐험대를 이끌었다.그때까지, 성별 정책은 여성 해양학자들이 항해에 참여하는 것을 상당히 제한했다.

1970년대부터 해양 상황의 수치 예측을 가능하게 하고 전반적인 환경 변화 예측의 일부로서 해양학에 대규모 컴퓨터를 적용하는 것이 강조되어 왔다.초기 기술에는 아날로그 컴퓨터(이시구로 폭풍 서지 컴퓨터 등)가 포함되었고, 현재는 일반적으로 수치적 방법(SLOH 등)으로 대체되었다. 태평양에서는 엘니뇨 현상을 예측할 수 있도록 해양학 부표 배열이 확립되었다.

1990년은 2002년까지 계속된 세계 해양 순환 실험의 시작을 보았다. World Ocean Circulation Experiment)이 시작되었다.Geosat 해저 지도 데이터는 1995년에 이용 가능해졌다.

해양에 대한 연구는 기후, 생물권 및 생물 지구 화학의 관련 지구 및 지역 변화와 함께 지구의 에너지 균형 변화를 이해하는 데 매우 중요하다.대기와 바다는 증발과 강수뿐만 아니라 열 플럭스(그리고 태양 불사)로 인해 연결되어 있습니다.최근의 연구는 해양 산성화, 해양 열 함량, 해류, 해수면 상승, 해양 탄소 순환, 물 순환, 북극 해빙 감소, 산호 표백, 해양 열파, 극한 기후, 해안 침식 및 진행 중인 기후 변화와 기후 피드백에 관한 많은 다른 현상에 대한 고급 지식을 가지고 있다.

일반적으로, 추가적인 과학적 연구를 통해 세계 바다를 이해하는 것은 더 나은 책임감과 지구 [26]자원의 지속 가능한 이용을 가능하게 한다.

나뭇가지

남반구의 해양학 전방 시스템

해양학 연구는 다음의 5가지 분야로 나뉜다.

생물 해양학

생물 해양학은 해양 환경의 물리적, 화학적, 지질학적 특징의 맥락에서 해양 생물의 생태와 생물학을 조사합니다.

화학 해양학

화학 해양학은 바다의 화학을 연구하는 학문이다.화학 해양학이 주로 바닷물의 특성과 그 변화에 대한 연구와 이해에 집중되는 반면, 해양 화학은 주로 지구 화학적 순환에 초점을 맞춘다.다음은 화학 해양학이 조사한 중심 주제이다.

해양 산성화

해양 산성화는 [27]대기로의 인공 이산화탄소(CO2) 배출에 의해 발생하는 해양 pH의 감소를 의미한다.바닷물은 약간 알칼리성이며 산업화 이전 pH는 약 8.2였다.최근에는 인공적인 활동이 대기의 이산화탄소 함량을 꾸준히 증가시켰다. 첨가된2 CO의 약 30-40%가 바다에 흡수되어 탄산가스를 형성하고 해양 산성화를 [29][30][31]통해 pH(현재 8.1 이하[28])를 낮춘다.pH는 2100년까지 [32]7.7에 이를 것으로 예상된다.

해양동물의 골격에 중요한 요소는 칼슘이지만 탄산칼슘은 압력에 의해 용해되기 때문에 탄산껍질과 골격탄산염 보상 깊이 [33]이하로 용해된다.탄산칼슘은 pH가 낮을수록 용해성이 높아지기 때문에 해양 산성화는 굴, 바지락, 성게, [34][35]산호 등 석회질의 껍데기를 가진 해양 생물에 영향을 미칠 가능성이 높고 탄산칼슘 보상 깊이는 해수면에 더 가까워진다.영향을 받는 플랑크톤 생물에는 먹이사슬에서 중요한 익룡류, 콕콜리소포리드류, 유충류 등이 포함된다.열대지방에서는 산호가 탄산칼슘 [36]골격을 만드는 능력이 떨어지면서 다른 암초 [32]거주자들에게 악영향을 미칠 가능성이 높다.

현재의 해양 화학 변화 속도는 지구의 지질 역사상 전례가 없는 것으로 보이며, 해양 생태계가 [37]가까운 미래의 변화하는 조건에 얼마나 잘 적응할 것인지 불확실하다.특히 우려되는 것은 산성화와 더 높은 온도와 낮은 산소 수준의 예상되는 추가 스트레스 인자의 조합이 [38]바다에 영향을 미치는 방식이다.

지질 해양학

지질해양학은 판구조학, 고생양학해저 지질학을 연구하는 학문이다.

물리 해양학

물리 해양학은 온도-염도 구조, 혼합, 표면파, 내부파, 표면조, 내부조, 내부조류를 포함한 해양의 물리적 특성을 연구합니다.다음은 물리 해양학이 조사한 중심 주제들이다.

지진 해양학

해류

해양학에서의 초기 해양 탐험 이후, 주요 관심사는 해류와 온도 측정의 연구였다.조류, 코리올리 효과, 바람의 방향과 세기의 변화, 염도, 온도 이 해류를 결정하는 주요 요인이다.열염 순환(THC)(온도염분 함량을 나타내는 -할린)은 해양 분지를 연결하고 주로 바닷물의 밀도에 의존한다.이 시스템은 온도와 염도를 넘어서는 다른 구동 요인을 더 정확하게 설명하므로 '주기 반전 순환'이라고 부르는 것이 점점 더 보편화되고 있습니다.

해양열 함량

해양 열 함량(OHC)은 지구의 에너지 균형 변화로부터 바다에 저장된 여분의 열을 말한다.해수면의 상승에는 열팽창으로 인해 해수면의 상승에 중요한 역할을 한다.해양 온난화는 1971년 [39][40]이후 지구 온난화와 관련된 에너지 축적량의 90%를 차지한다.

고생양학

고생양학은 순환, 화학, 생물학, 지질학 및 침전 패턴과 생물학적 생산성에 관한 지질학적 과거 해양의 역사를 연구하는 학문이다.환경 모델과 다른 프록시를 사용한 해양고학 연구는 과학계가 다양한 간격으로 과거의 기후를 재구성함으로써 지구 기후에서 해양 과정의 역할을 평가할 수 있게 해준다.해양고학 연구는 또한 고기후학과 밀접하게 연관되어 있다.

해양학 기관

해양학의 첫 번째 국제 기구는 1902년 국제 해양 탐험 평의회로서 설립되었습니다.1903년에 스크립스 해양학 연구소가 설립되었고, 1930년에 우즈해양학 연구소, 1938년에 버지니아 해양 과학 연구소, 그리고 후에 컬럼비아 대학 라몬트-도허티 지구 관측소, 워싱턴 대학해양학 대학 등를 이었다.영국에서는 국립해양학센터(자연환경연구회의 연구소)가 영국 해양과학연구소의 뒤를 잇고 있다.호주에서는 CSIRO 해양 대기 연구(CMAR)가 선도적인 센터입니다.1921년 모나코국제수로국(IHB)이 설치되었다.

관련 분야

  • 생물 지구 화학 – 생물 활동에 의해 추진되거나 생물 활동에 영향을 미치는 지구의 화학적 주기에 대한 연구
  • 생물지리 – 지리공간과 지질시간을 통한 종과 생태계의 분포에 관한 연구
  • 기후학 – 기후에 대한 과학적 연구로, 일정 기간 동안의 평균 기상 조건으로 정의됩니다.
  • 연안 지리 – 바다와 육지 사이의 지역 연구
  • 환경과학 – 환경시스템 연구에 대한 통합적, 정량적, 학제적 접근법.
  • 지구물리학 – 지구와 그 주변의 물리학
  • 빙하학 – 얼음과 관련된 자연 현상에 대한 과학적 연구
  • 수로학 – 수역의 물리적 특징에 대한 측정 및 설명 응용 과학
  • 수문학 – 지구와 다른 행성에서의 물의 이동, 분포, 품질에 관한 과학
  • 림놀로지 – 내륙 수생 생태계의 과학
  • 기상 – 기상예보에 초점을 맞춘 대기분야 간 과학적 연구
  • 메트오션

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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