地球上的海水是从哪里来的呢？ 很早以前，人们一直认为海水是地球本身就有的。当地球从原始太阳星云中凝聚出来时，便携带有这部分水。起初它们以结构水、结晶水等形式存在于矿物和岩石之中。这种“初生水”的说法没有科学依据，无法立足，因为人们

海底是漏的，仅仅通过海水自身的向下渗透，是不可能到达地幔的。必须在一定条件下先与各种矿物结合成含水矿物，然后再以固体矿物的形式通过板块俯冲向地球深部输送。包含着大量含水矿物的洋壳碎块被运送到地幔深处，使得这些含水矿物能够到达地幔并在地幔中储存下来。

世界最深的的海沟是马里亚海沟，根据科学家的研究，这个海沟所在的太平洋板块，和菲律宾板块之间，发生了碰撞。然后海水就在这个两个板块的运动中，被吸到地球的里面。我们知道，地球是有结构之分的。越里面温度越高，所以这些海水被冲到地幔时

地幔中有水，那么这些水又是从哪里来的呢？答案你可能想不到！原来，大部分的地幔水来自地球表面的海洋。你也许会感到奇怪，海洋与地球内部的地幔之间相隔甚远，中间还夹着地壳，液态的海水又是怎么跑到地幔中去的呢？有关海水是怎么到达地幔中的问题，近年来激发起了科学家对地球深部水循环研究的极大兴趣！

第一，“薄薄的”地壳是相对而言的，据探测地壳最薄处也有5km； 第二，深海压强很大，海水的沸点也大大升高（每10.3m增加一个大气压）； 第三，地幔温度高，并不意味着地壳温度高，一方面因为岩石导热性能不好，另一方面地壳与地幔中间其实还有一

尽管我们已经知道，海底是漏的，但毫无疑问，仅仅通过海水自身的向下渗透，它们是不可能到达地幔的，地幔中也绝无水流。地球表面的水要想输运到深部地幔中，还必须在一定条件下先与各种矿物结合成含水矿物，然后再以固体矿物的形式通过板块俯冲向地球深部输送。在大洋板块向板块俯冲的过程中，包含着大量含水矿物的洋壳碎块被运送到地幔深处，使得这些含水矿物能够到达地幔并在地幔中储存下来。

在爱奥尼亚海域附近有一个无底洞,这里每天都会向下吸入三万吨海水,就像地球上的一个漏斗一样,将地球表面的海水源源不断的吸入地表下面,但他却一直没有

当然，在地幔的不同区域，由于温度压力存在着差异，水与地幔矿物结合的形式也不同，这就造就了地幔中多种类型含水矿物的存在。更有趣的是，科学家通过地震波研究发现，水不仅能到达下地幔，甚至可能到达距地面约2900千米处的下地幔底部与地核的分界处呢！

1、海底是地壳的一部分，很薄，大概几公里厚，而下面是地幔，地幔上部分有一个软流层，里面全是岩浆，这些岩浆的数量远远多于全部海水，根本不是一个数量级的。 2、地壳压在地幔上，对下面的岩浆是一种压力。所以任何火山的岩浆都是在很大压力下

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北京：地下大洋不解决水资源问题?

北京：地下大洋不解决水资源问题

中美科学家解析“北京异常”地下大洋无法直接利用

www.thebeijingnews.com · 2007-3-12 11:38:10 · 来源： 新京报

　　“北京异常”（TheBeijinganomaly），圣路易斯华盛顿大学的迈克尔·维瑟逊636f70797a686964616f31333332626137在其最近的一篇论文中发明了这样一个术语。这篇论文发表在《美国地球物理学会》上，由维瑟逊领导的一个小组完成。论文中描述，在东亚地区，在700千米至1400千米的地幔深处，发现了大量的水。观测结果表明，北京地区的这种地幔中含水的现象尤为明显。换句话说，北京，这座水资源日益紧张的城市之下，潜藏着一个海洋。

“挪亚洪水”藏在北京？

维瑟逊的研究成果发表后，引起公众的兴趣：难道北京地下的大洋就是当年“挪亚洪水”的遗迹吗？

　　亚洲东部地下数百公里的深处，一个奇怪的信号已经连续发送了数亿年。解读这个信号的结果令科学家大吃一惊：欧亚板块的东部，太平洋板块的边缘，存在着一个巨大的海洋。科学家估算了这个大洋的面积与水量，发现它竟然与北冰洋大致相当。

　　这个信号就是地震波，一种由地震震源发出在地球内部传播的波。美国圣路易斯华盛顿大学的地震学家迈克尔·维瑟逊（Michael Wysession）与加州大学的另一位研究者耶西·劳伦斯（JesseLawrence）组成的研究小组就是这个奇怪信号的解读者。

　　一开始，迈克尔·维瑟逊等研究者只是在观测地震波穿过地幔的过程。研究小组陆续分析了60多万份地震图表，发现其中有8万份图表显示，地震波有异常情况，受到了干扰。而这种干扰来自水对波的影响。研究者们因此得出结论，在穿越地幔的过程中，一些地震波途径了一个非常特别的区域。为此，维瑟逊等研究者还专门制作了地震波的3D模型，分析地震波的变化情况。这一模型清楚地勾勒出了地震波呈现的曲线形：由强变弱，然后再逐渐加强。数据显示，地震波变弱的位置主要是在东亚：从印度尼西亚一直延伸至俄罗斯北端。

　　地幔构造研究主要通过对地震波的分析来进行。通过测定地震波的传播速度、强度，科研人员就能给地球的地壳及地幔做一个计算机轴向断层扫描（CAT）。当然，仅应用地震波就希望探测到地下深处的各种动态情况，并不是件容易的事情。科学家还需要结合地幔温度变化、地下物质（比如矿藏）分布对地震波造成的影响。

　　此次，维瑟逊研究小组综合考虑了地震波衰减的情况。地震波起伏不平的波动，可以让我们知道这个地区的岩石硬度如何。根据实验结果，维瑟逊指出，地震波在一个岩石相对脆弱的区域逐渐变弱。这个区域富含水分，能迅速减弱地震强度。根据这一区域的范围，维瑟逊推断它所含有的总水量可能相当于一个北冰洋。需要强调的是，这些可能存在的水体并不像我们日常所见的地表水，呈现液态，能够自由流动。它们被封闭在地下700千米到1400千米的岩石之中。

　　维瑟逊的研究成果也带来一些有趣的想象。他抱怨说论文发表后，自己收到了无数电子邮件，相当部分读者迫切想知道，当年是否就是这些水体，造成了挪亚时代的大洪水。“它不是真正的大洋，只是含有水分的岩石———而且可能的含水量不到0.1%.”不过尽管含水量只有不到0.1%，但是如果这些水能被“释放”出，总量却是惊人的。维瑟逊设想了一个利用这些水资源的方法：把这些位于地下700千米深处的岩石开采出来，并在密闭容器中加热，这时岩石中的水分就会蒸发，可供收集利用。

　　维瑟逊表示在此前对地球深处的探索中，从未发现过此类现象。他将这个新发现的地下结构称之为“北京异常”———因为他发现在北京附近的地幔中地震波的衰退表现出最大值。衰退值越大，这个地区下面便越潮湿。

　　这就说明在北京的地下深处，岩石的含水量最为丰富。

　　地球内部的管道泄漏

　　连日来，中科院地质与地球物理研究所一些研究人员的谈话中也时不时涉及到北京附近地质结构的一些特殊现象。事实上，中国的科研人员并不是第一次听到“北京异常”这个新词。去年，在北京大学举行的地球物理科学研讨会上，中国学者首次听到维瑟逊使用了这个新名词———不过那只是在学术范围内的一点小轰动而已。

　　中国科学院地质与地球物理研究所的研究员庞忠和一直在做有关水资源的研究。

　　在了解了维瑟逊的研究工作后，他迅速与之取得了联系，并向其通报了自己在去年发表的一篇英文论文。

　　这篇发表在《地球化学探索》上的论文关注的就是地球深部水循环的问题。我们生活在地球表层，看到的也只是地球表层的水循环。事实上，水循环与碳循环一样，一直深入到地球内部。只是水在地球内部的循环速度比在地球表层系统中循环的速度慢得多。庞忠和指出，地壳中有水是个常识，上地幔100千米以内有水在科学上也讲得通。不过维瑟逊所说的700千米以下属于地幔深部，这是目前科学技术手段下无法观测的深度。科学家现在只能用波的办法，收集天然地下波，借此对地下的情况进行分析。

　　所以，严格地说，北京地区地幔深处有水只是一种科学推断。然而，这种科学推断却对地球动力学和地球演化研究有一定帮助。

　　此前，国际原子能机构（IAEA）曾展开对全球大气降水中的同位素监测，提供了详尽的水和大气中水同位素情况。这一项目的研究对象，包括氧的较重稳定同位素18O.研究人员发现，在环太平洋，特别是日本与菲律宾一带，大气水（包括在地面及以上循环的水）的PH值偏小，呈弱酸性，同时，水中所含有的氧的较重同位素18O较正常水平偏高。究竟是什么原因使日本、菲律宾一带的大气水呈现这些特异情况呢？

　　庞忠和解释说，地球深部水循环是一个整体过程：*板块俯冲到海洋底部时，将大量的海水带入*板块之下，并逐渐冲到了下地幔。这并不是一个封闭的过程，而是开放的，水在从板块边缘到达地幔的路上，可能会出现“泄漏”。

　　而那些富含同位素18O的大气水就是来自于岩浆中的水。

　　这便意味着北京以东的地区，在地球深部水循环过程中，一些水以岩浆水的形式被泄漏了出来。另外，庞忠和等研究人员还发现，在日本俯冲带的火山面里有大量的热泉。热泉样本甚至可以达到24％。这些大量出现的热泉，就是泄漏的岩浆水。“维瑟逊抓住的是最后到达目的地的那部分水，而我们观测到的是在这个运输过程中水的泄漏情况。整个过程就相当于地球深部水循环所用的管道，出现了泄漏。”庞忠和用了一个简单的比喻。

　　板块运动在作祟

　　究竟是什么原因造成了地幔内部活动的这个异常情况？

　　维瑟逊等科研人员推断，如果地幔深处真的含有水，那么最大的可能还是板块运动在“作祟”。*板块、海洋板块始终处于相互运动过程中。在东亚一带，太平洋板块与*板块在这个过程中相互挤压，海洋板块俯冲到*板块以下。大量的海水因此深入地下，并进而俯冲到了下地幔以下。

　　20世纪60年代关于“海洋—*板块”的碰撞过程已经有了一些基本结论。随后，科学研究人员根据震源分布和地壳上地幔构造的研究结果得出一些新的认识，“海洋—*板块”的碰撞过程是由海洋的整个岩石圈向*板块的上地幔俯冲。中国科学院地质与地球物理研究所张毅刚研究员表示，一般来说，“海洋—*板块”俯冲过程中，海洋板块甚至可以深入到地下660千米的地幔深处。因此，地下700千米以上部分岩石含水的现象也早已有了科学定论。

　　大量地震观测资料表明，地下410千米和660千米的地震波速度间断面是两个全球性的上地幔构造，它们之间的区域被称为“地幔过渡带”。地壳和上地幔在俯冲的过程中，由于矿物的化学作用或是摩擦生热，可以引起周围介质的变化或部分熔融。因此，人们对俯冲板块和上地幔间断面410千米和660千米的相互作用进行了大量的研究。研究人员还发现，410千米至660千米之间的地幔转换带的水的质量百分比为0.1至0.2wt%，远远高于上地幔的含水量。“所以，地幔中有水。地幔水含量比海洋中的水量还大。”张毅刚表示这种地幔中含水的认识，一般只限于在地幔下面660千米深处。而被维瑟逊命名为“北京异常”的下地幔含水区域，还是科学界的首次发现。“700千米深处以下的情况就更复杂了”张毅刚还无法给出“北京异常”的一个准确原因。

　　当然，对于张毅刚的看法，庞忠和也并不是完全认同。在庞忠和看来，造成“北京异常”现象的原因完全可以用维瑟逊等人的板块运动学说来解释。毕竟地球运动构造过程中，主要是板块运动所形成的。

地震波3D模型显示亚洲东部的地下存在一个巨大的水体。

地下水循环成因示意图。亚欧板块和太平洋板块发生碰撞，亚欧板块插入太平洋板块下部，并带入大量海水。这些海水中的一部分逃逸出，成为热泉，另一部分则造成了北京地区的“地下大洋”。

城市的扩张使北京的水资源日益紧张，但地下大洋的发现并不能解决这一问题。

　　■关注

地幔水解决水资源问题？

　　地幔含水。

　　即使不考虑被命名为“北京异常”，那些深达700千米以下的地幔水，我们也还可以想象660千米以上地幔及地壳中的巨大水量。

　　那么，这些地幔中的水究竟有什么作用呢？它们是否有助于解决华北地区水资源紧张的现状呢？

　　地球表面的70%被水覆盖。这些水有着许多的作用，其中一项就是作为润滑剂，从而使得*板块移动的过程更为“顺畅”。“看看我们的姐妹星———金星。”维瑟逊在文章中指出，由于金星内部非常热，因此无法保留液态水，显得异常干燥。所以，金星地壳系统是封闭的，没有板块构造。由此可知，水对于地球的板块运动来说是必不可少的。

　　而在地幔中的水一般被“搅拌”进岩石中。科学研究表明，在地下410千米的深处，由于巨大的压力作用，地幔的岩石已经出现了复杂的物理过程。岩石在这里可能发生了部分熔融，大量水的介入可能对于地幔矿物的相变和力学强度产生很大影响。因为热液与成矿有着紧密的联系，而水是热液中的重要组成部分，所以在庞忠和看来，“北京异常”现象中的地幔水能给热液矿床的研究提供宝贵的线索。

　　在漫长的地球演化史中，最早形成地球的物质中有2%的重量是水，但在今天表层系统中的水只占地球重量的0.02%.科学家推测除去逸失外，其余的水分应当还留在地球的深部。所以，地幔中含有异常丰富的水资源。有科学家估计，地球下地幔中储存的水就相当于地表大洋总水量的50倍。不过如此庞大的水量却无法成为日常用水。庞忠和指出，由于受到目前研究能力的*，我们无法直接观察到地幔岩石样本，因此只能依靠推测来了解地幔内发生的情况。在这种情况下，讨论如何开发利用地幔水资源显然为时过早。

　　即使人类有能力直接开采地幔水，其成本也将是惊人的。“听到北京下面有个大洋的消息，可别高兴得太早，因为那与我们的生活用水无关。”

　　■延伸

北京的水资源并不宽裕

　　北京市属海河流域，是300多万年前由永定河和潮白河冲积形成的倾斜平原。北京市的水资源主要储存在第四系松散孔隙含水层中。东到西分布有蓟运河、潮白河、北运河、永定河和大清河5大水系。

　　北京市国土资源局的资料显示，北京地区地下水平原区深度150米以上的第四系孔隙水的储存量，至1997年底为650.83亿立方米，其中城区及近郊区约99.26亿立方米。

　　北京地下水天然资源量39.51亿立方米，其中平原区29.61亿立方米。北京地下水开采资源量为26.33亿立方米，其中平原区地下水多年平均开采资源为24.55亿立方米，山区地下水资源年开采量1.5亿至2亿立方米。北京市人均水资源占有量仅约300立方米，是全国平均水平的1/8，是世界人均水平的1/30，远低于国际公认的人均1000立方米下限。

　　北京市水利局曾根据1997年至2001年的统计数据，调查得出北京全市水污染的总体情况。全市年污水排放量高达12亿立方米，其中市区就有8亿立方米。水污染一定程度上加剧了北京市水资源紧张的局面。

　　在过去的数百年中，如何保证北京的城市供水始终是个重要问题。在古代，引水工程就是保证北京地区供水的重要措施。公元1205年（金章宗泰和五年），城西北郊玉泉山流泉下游的翁山泊（昆明湖前身），就已被开渠引水向东南以接高梁河上游，从而补充了北京城的水源。不久，南水北调工程也即将发挥其重要作用，解决北京水资源紧张的问题。南水北调中线工程将在房山区北拒马河进入北京境内，终点至颐和园团城湖，全长约80千米，工程建成后每年可向京城供水12亿立方米。但专家表示，引来的长江水不能完全让北京“解渴”。对此，庞忠和认为确实能解决北京水资源紧张的问题，然而这样的解决方案也是付出了巨大代价才换得的。要缓解北京用水问题还要从节水做起。

　　■新知补丁

第四系松散孔隙含水层

　　在地壳发展过程中所形成的各种成层岩石（包括松散沉积层）及其间的非成层岩石的系统总称，叫做地层系统。地层系统分类的第一级是“宇”，分为太古宇、元古宇和显生宇。显生宇又可分为古生界、中生界和新生界。

　　新生界则被分为古近系、新近系和第四系。第四系是新生代的最后一个系，也是地层系统的最后一个系。所以，第四系是最接近地表的一个地层。在这一系的松散沉积孔隙中含有大量水分，称“第四系松散孔隙含水层”。

海水是从哪儿来的?

海水是固有的，也可以说是从地面渗入的。

起初，科学家们坚信，海水是地球固有的。它们开始以结构水、结晶水等形式贮存在矿物和岩石之中。以后，随着地球的不断演化，它们便从矿物、岩石中释放出来，成为海水的来源。然而，一些科学家却有不同看法。

这些“初生水”就是从地面渗入的。近代兴起的天体地质研究表明，在地球的近邻中，无论是距太阳最近的金星、水星，还是距太阳更远一些的火星，都是贫水的，唯有地球得天独厚，拥有如此大量的水。

所有这些，都让科学家倍感奇怪，纷纷探讨地球水的真正来源。其实，所有这些观点还都是猜测，离真正揭开地球水源之谜的日子还很遥远。

扩展资料：

海水的含盐量非常高，被称之为盐的“故乡”，其中90%左右是氯化钠，也就是食盐。另外还有氯化镁、硫酸镁、碳酸镁、钾、碘、钠、镍等元素。氯化镁味道是苦的，加上比重大的氯化钠，因此，海水喝起来是咸而苦的。

频繁的雨水汇集成江水、河水，江河水通过流水汇入海洋。这些流水在汇入大海的过程中，经过各种岩石和土壤，不断冲刷，使其分解产生出各种盐类物质。随着海水的不断蒸发，盐的浓度也越来越高。

如果世界上所有海洋的水都蒸发干了，海底会堆积出约60米厚的盐层；如果将海水中的盐全部提取出来平铺在陆地上，陆地的高度可增加153米。

参考资料来源；百度百科-海水

大西洋是怎么形成的呢？

2亿年前地球的陆地是在一起的，然后*出现漂移的情况，在不断的变化到了9000万年前，开始是表层海水可以南北交流，底部仍有一片高地阻隔，有横亘几千里公里的大海岭，海岭是上地幔顶部的软流层里的岩浆的一个溢出口，当岩浆被海水冷却之后就形成了岩石（简而言之就是海岭在不断生成着岩石），海岭不断地生成着岩石，导致了新的岩石把旧的岩石向两边推移，久而久之，大西洋的海底面积不断扩大，北部大西洋同地中海相通，南部地中海与太平洋相通，一直到7000万年前，南北才完全贯通。大西洋已扩张到几千千米宽，洋底的深度也达到5000米，大西洋形成了。

大西洋与北冰洋的贯通，是5000万年前的事。这段时间里，印度与澳大利亚南极*分开，从而产生了爪哇海盆，印度向北漂移，在6500万年前，开始是快速的，每年移动10厘米，长驱北上一直漂移了8000千米的距离，向亚洲*撞去。印度北移，非洲*向北，古地中海先后消失，残留的海盆形成现在的地中海、黑海、里海，古地中海大部分被挤压升高为一系列的山脉，成为地球上最复杂高大的山脉带。

因此，世界海洋中，太平洋是最古老的海洋，是泛大洋演化发展的结果。大西洋、印度洋是年轻的新生的海洋，大西洋形成到现在这样的面貌，只有五六千年的历史，而印度洋的形成，年龄更小一些。直至今日随着地球深部的运动，*海洋仍在变化之中。大西洋底形成了大洋。 主要依据是：海底扩张学说；板块构造学说。

大西洋(Atlantic Ocean)，是世界第二大洋，占地球表面积的近20%，原面积8221.7万平方千米，在南冰洋成立后，面积调整为7676.2万平方千米，平均深度3627米，最深处波多黎各海沟深达9219米。从赤道南北分为北大西洋和南大西洋。北面连接北冰洋，南面则以南纬66度与南冰洋接连，东面为欧洲和非洲，而西面为美洲。e79fa5e98193e4b893e5b19e31333366303761大西洋的中文名称，最早来自于万历十一年(1583年)意大利传教士利玛窦的《山海舆地全图》。

海水的来历是什么？

一直以来，人们普遍都认为，海水是地球本身所固有的。当地球从原始太阳星云中凝聚出来的时候，便携带着这部分水。起初它们只是以结构水、结晶水等形式存在于矿物和岩石之中。后来，随着地球的不断演化，轻重物质的分离，它们便逐渐从矿物、岩石中释放出来，成为海水的来源。据此，一些人认为，这些水便是从地球深部释放出来的“初生水”。

然而，事情的进一步发展却大大超出了当时人们的想象力：当人们对这种所谓的火山“初生水”进行同位素研究时，却意外地发现，它们是由与地面水e799bee5baa6e79fa5e98193e78988e69d8331333431363533具有十分相似的同位素组成的，结果表明，它们实际上只不过是渗入地下然后又重新循环到地表的地面水。

有人认为，地球上的水，至少是大部分水，不是地球所固有的，而是撞入地球的彗星带来的。近年，美国伊阿华大学的一些科学家，从人造卫星发回的数千张地球大气紫外辐射照片中发现了一个惊人的事实：在圆盘状的地球图像上总有一些奇怪的小黑斑。每个小黑斑大约只存在二三分钟，面积却很大，约有2000平方千米。经过仔细检测分析后，他们一致认为，这些斑点是一些由冰块组成的小彗星冲入地球大气层造成的，是这种陨冰由于摩擦生热转化成水蒸气的结果。从照片还可估算出每分钟约有20颗这种小彗星进入地球，若其平均直径为10米，则每分钟就有1000立方米水进入地球，一年即可达0.5立方千米左右。据此可以推论，自地球形成至今的46亿年中，将有23亿立方千米的彗星水进入地球。这个数字显然大大超过现有的海水总量。因此，伊阿华大学的科学家们的意见是否可靠，还有待验证。

另一些科学家相信水是地球固有的。他们指出，虽然有证据表明火山蒸气与热泉水是主要来自地面水的循环，但却不排斥其中可能混有少量真正的“初生水”。据计算，如果过去的地球一直维持与现在火山活动时所释放出来水汽总量相同的水汽释放量，那么几十亿年来的累计总量将是现在地球大气和海洋总体积的100倍。所以他们认为，其中99%是周而复始参加不断循环的水，但却有1%是来自地幔的“初生水”。而正是这部分水构成了海水的来源。

还有一部分学者认为，因为地球条件适中，才能使原有的水能够长期保存下来。因此，他们认为，不能从地球近邻目前的贫水状态来推论地球早期也是贫水的。

总之，至今为止，关于海水来源的争论，仍然有很多种意见一直相持不下。要想揭开谜底，仍然需要很长的时间和付出艰辛的努力。

电磁波在海水中的应用举例？？

　　电磁波在海水中的衰减十分迅速，但频率极低的电磁波在海水中的衰减就要慢得多。例如，频率低于10赫的电磁波，在海水中的穿透深度可达5000米，可用于陆地对大洋深处的潜艇通讯和海底地壳物理探矿。电磁学在海洋研究中的应用摘要：随着电磁波中的超长波用于对潜艇通讯，和极长波用于对大洋深处核潜艇通讯的要求，各国相继开始研究海水的电磁特性和电磁波在海洋中的传播规律。19世纪70年代以来，已经开始将电磁波中的极长波用于探测研究海底岩石圈的地质构造和探矿。海洋中海天然电磁场和海水在地磁场中运动时产生的感应电磁场，都会对水下通讯和地质探制造成干扰，这又促使人们对海洋中的天e79fa5e9819331333332613736然磁场和感应电磁场进行更细致深入的研究。 关键字：电磁波；海洋电磁学；麦克斯韦方程组；海洋电磁场海洋电磁学主要研究海洋的电磁特性，海洋中的电磁场和电磁波的运动形态和规律，及其在海洋科学、海洋通讯和海洋开发中的应用的学科。经过大学期间我们对电磁学的学习以及探究，我们应该已经具备研究一些海洋电磁学问题的能力了。过去，在学习电磁学的时候我们大都没有听过“海洋电磁学”这个词，其实电磁学在一些海洋问题中的应用和研究早在1832年就已经开始进行了，对于这一具有神秘性的课题我十分感兴趣，本文就是对电磁学在海洋研究中的应用进行介绍和研究的。内容包括海洋电磁学的发展、应用、利用了什么样的电磁学原理以及对这些原理的深入分析。 一、海洋电磁学的发展及应用领域 海洋中的各种盐类几乎完全解离，这使海水含有大量离子而成为导体。法拉第早在1832年就指出：在地磁场中流动的海水，就象在磁场中运动的金属导体一样，也会产生感应电动势。他在泰晤士河做过实验，但没有得到预期的结果；但他指出，在英吉利海峡必定能测出。1851年，渥拉斯顿在横过英吉利海峡的海底电缆上，检测到和海水潮汐周期相同的电位变化，证实了法拉第的预言。由此开始了对海洋中的电磁现象的研究。随着电磁波中的超长波用于对潜艇通讯，和极长波用于对大洋深处核潜艇通讯的要求，各国相继开始研究海水的电磁特性和电磁波在海洋中的传播规律。19世纪70年代以来，已经开始将电磁波中的极长波用于探测研究海底岩石圈的地质构造和探矿。海洋中海天然电磁场和海水在地磁场中运动时产生的感应电磁场，都会对水下通讯和地质探制造成干扰，这又促使人们对海洋中的天然磁场和感应电磁场进行更细致深入的研究。 电磁波在海水中传播时激起的传导电流，致使电磁波的能量急剧衰减，频率愈高，衰减愈快。由麦克斯韦方程组可得出：兆赫以上的电磁波在海水中的穿透深度小于25厘米，海水对这种电磁波就成为很强的屏蔽层；而频率低于10周/小时的电磁波，在海水中的穿透深度可达5000米。这样，海洋就成为完全可穿透的了。这种极低频的电磁波，可用于陆地对大洋深处核潜艇通讯和海底地壳物理探矿，是海洋电磁学研究的一项主要内容。 海洋中主要的天然电磁场是地磁场，而占据地磁场99%以上的主磁场，几乎全部起因于地核。另外，地球大气电离层中发生的各种动力学过程，包括来自太阳的等离子流和地球磁圈及电离层的相互作用，不断产生频率范围很宽的电磁波。其中的周期为数分钟以上的，能够穿过海水而达到海底，再穿过海底沉积层，达到上地幔岩石圈甚至更深处。 海水和海底接触处的电化学过程，岩石中的渗透过程，及海水在岩石中的扩散作用等物理作用和化学作用，在海洋中也能产生电场，其强度可达100微伏/米。在浮游植物和细菌的聚集区，也发现有生物电场。 海水的各种较大尺度的运动，如表面长波、内波、潮汐和海流等，都能感应出相应的电磁场。研究海水各种尺度运动所产生的感应电磁场，探求测量它们的方法，进而通过电磁测量来了解海水的各种运动，也是海洋电磁学研究的一个重要方面。 陆地、舰艇和飞机与水下潜艇进行无线电通讯时，所用的电磁波中的超长波，波长在万米以上(频率低于30千赫)。电磁波沿地球表面和高度为70～80公里的电离层所构成的两个同心反射层之间传播，然后垂直透入海水，潜艇可在水面以下30米深处收到这种电磁波。 要从陆地上和藏在大洋深处的核潜艇通讯，比较可*的手段是极低频电磁波(波长在百万米以上)。实验表明，潜航于120米深的核潜艇用300米长的拖曳接收天线，能顺利地收到4600公里远的极长波指令。使用超长波和极长波对潜艇通讯，其优点是不受磁爆、核爆炸和太阳黑子的影响。 裂隙中充满海水的岩石和硫化矿物，都能使岩石的电导率增加两个量级以上，可以用电磁波探测到，这是一种有效的探测手段。海底岩石圈的电导率与它的物理化学性质、温度和含水量等，均有关系。根据海底附近的电磁测量，推断海底以下的上地幔岩石圈的电磁性质，可用来研究海底岩石圈的结构、热力学过程和海底岩基的运动及海底矿床的形成。二、海洋电磁学应用原理分析 海洋电磁学中最为有代表性的物理学原理应该说是电磁感应原理了。法拉第电磁感应定律：在电磁感应现象中产生的感应电动势大小，跟穿过这一回路的磁通量的变化率成正比。由于通过导体本身的电流发生变化而引起的电磁感应现象叫自感现象．自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势，自感电动势阻碍导体本身电流的变化．自感电动势的大小跟电流的变化率成正比，对同一线圈，电流变化越快，自感电动势越大．我们知道海洋中的水有其一定规则式的流动，势必会与海洋地磁场或其他磁场做切割磁感线运动，从而产生感应电流。值得一提的是麦克斯韦方程组是海洋电磁学经常用到的依据。所以说电磁感应原理在这流动性很强的海洋中就会显的格外常见。 大家可能会想起一项在海底勘探工作中经常会碰到的一种技术——海底管道缺陷定位技术。技术人员利用超低频电磁波作为示踪源,建立磁场模型,并对示踪信号的发射与接收图形进行研究,从而精确定位海底管道内层的泄漏点。在深海中一些石道、天然气管道以及其他重要的输送管道的维护与修复都会用到这项技术，现在这项技术已经成为海下管道维护和海底勘探必不可少的科学工具了。.强大的通讯功能是电磁波的特性之一，其优点是不受磁爆、核爆炸和太阳黑子的影响。这样无论是海底还是空中的通讯都不会受到外界的干扰。我们最为熟悉的应该是高中课堂上讲过的用电磁波测量海水的深度实验，这是利用了低频电磁波的高穿透能力，电磁波打到海水底部时发生反射，由于海水几乎不会影响到电磁波的传播路径所以我们会在电磁波发射端接收到反射回来的电磁波，从而根据发射到接收经过的时间去确定一定区域内海水的深度。还有一些海洋科学有关电磁学原理的应用，相对来说与我们的生活联系不是很大我们这里就不做探讨了，这样有价值的物理学研究性科学是否说就是能象计算机一样得到飞速的发展呢？三、海洋电磁学的发展前景 海洋科学专业培养具备海洋科学的基本理论、基础知识和基本技能，能在海洋科学及相关领域从事科研、教学、管理及技术工作的高级专门人才。主要到海洋科学及相关领域从事科研、教学、管理及技术工作。对于海洋电磁学的发展，应该是海洋科学的一项主导性的研究，因为有太多的海洋科学原理与电磁学密切相关了。所以我们可以这样推断：由于目前世界的主流在于资源的开发与经济的发展去带动国家综合实力的提升，例如伊拉克的石油、意大利的钻石，还有澳大利亚的羊毛等等。他们的特点在于有一支独秀的地质、环境资源。许多国家已经注意到了这一现象，正在努力的发展自己的独特产业。海洋是个大宝库，地球上70%以上是海洋，所以我们说海洋科学的发展前景应该是前途无量的，海洋电磁学作为其主导学科的发展前景亦不容小视。