《自然科学基础》第二十三章.pptx
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1、第二十三章自然科学基础海洋技术 2 目录页 CONTENTS PAGE 01 海洋技术的历史与发展02 海洋资源03 海洋探测技术Contents Page目录页 过渡页 TRANSITION PAGE 3 海洋技术简史日新月异的海洋技术01 海洋技术的历史与发展4 一、海洋技术简史第一节海洋技术的历史与发展 人类利用海洋已有几千年的历史。17世纪20年代至20世纪50年代,一些沿海国家开始开采海底煤矿、海滨砂矿和海洋石油。1957年海洋研究科学委员会(SCOR)和1960年政府间海洋学委员会(IOC)的成立,促进了海洋科学的迅速发展。美国核潜艇“鹦鹉螺”号1950年从冰下穿越北极,美国的潜水
2、器“迪里雅斯特”号1960年曾深潜到10 916 m的海洋深处,这表明海洋的任何部分都能被人类所征服。但是,1960年美国潜艇“蝎子”号和1963年“脱粒机”号失事,全体乘员丧生,又从反面证明海洋环境仍然是难以掌握的。事实上,从技术的角度来说,人类在深海海底上行走并不比在月球上漫步容易。1在海底行走并不比在月球上漫步容易5 一、海洋技术简史第一节海洋技术的历史与发展p 20世纪60年代以来,海洋科学中所有的重大进展都与新的观测仪器、研究手段和方法的研制成功,以及广泛而密切的国际合作有关。p 同时,随着科学技术的进步,人类对海洋资源及其环境的认识有了进一步的提高,海洋工程技术也有了很大发展,海洋
3、开发进入到新的发展阶段。2海洋观测与开发推动海洋技术发展6 第一节二、日新月异的海洋技术海洋技术的历史与发展 海洋科学技术也称海洋工程,是一门以综合高效开发海洋资源为目的高技术,其内容主要包括以下五个方面。(一)海洋科学技术1海洋观测(监测)技术2海洋油气勘探开发技术3海水综合利用技术4深海技术5海洋农牧化技术7 第一节二、日新月异的海洋技术海洋技术的历史与发展 海洋开发技术是海洋技术的一个分支,是人类进行海洋开发,实现海洋实际价值所采取的手段的总称,它是海洋开发吸收和消化各种现代科学技术、通用技术,使之适应海洋这个特殊的环境而形成的。(二)海洋开发技术 海洋开发技术主要包括海洋资源开发技术(
4、包括海洋生物资源捕捞和养殖技术,海水中各种有用物质的提取技术,海底矿物资源的开采和波浪、潮汐、温差等海洋能的利用技术)、海洋空间开发技术(包括实现高效益海洋运输,建造海上石油平台、机场、人工岛,铺设海底电缆、输油气管道,建造海底仓库、基地等)和海洋服务技术(包括进行海底作业和考察的潜水服务,预报海浪、海温、潮汐、风暴潮和为航船选择最佳航线的海洋预报技术,防止污染的海洋环境保护技术)三个方面。Contents Page目录页 过渡页 TRANSITION PAGE 8 海洋蕴藏着丰富的资源海洋资源的开发利用02 海洋资源9 第二节海洋资源一、海洋蕴藏着丰富的资源 占地球表面积71%的海洋是地球上
5、最大的沉积场所,是水生生物最广阔的生活场所,也是个巨大的资源宝库。海洋资源主要是指与海水本身有直接关系的物质、能量和海洋底部的矿藏,如海水中的矿物、海洋生物、海底矿藏、海水运动所产生的能量和储藏在海水中的热量,以及随着旅游业的发展而出现的海洋旅游资源等。10 第二节海洋资源一、海洋蕴藏着丰富的资源1矿物资源 天然气和石油是迄今人类开发利用的最主要的海洋矿物资源。近些年人们所发现的“可燃冰”(见图23-1)其实是水与天然气相互作用形成的晶体物质,在学术上称为“天然气水合物”,是天然气(甲烷类)被包进水分子中,在海底低温与压力下形成的透明结晶。据测定,1 m固体“可燃冰”可释放出约200 m甲烷气
6、体。海底还存在着大量的锰结核。海淀砂矿中含有大量的贵金属和宝石砂矿,如金、金刚石等。海水中含有大量的盐类,例如人们所吃的食盐,海水中的含量约为4亿亿吨。图23-1 可燃冰11 第二节海洋资源一、海洋蕴藏着丰富的资源2生物资源 据统计,海洋中大约有20万种生物,其中鱼类大约16 000种,占全世界鱼类的50%以上,但海洋鱼类产量占全球鱼类产量的80%以上,是海洋生物资源的主要组成部分。海洋生物中数量最多的是植物,主要是一些藻类,如海带、硅藻、甲藻、金藻、蓝藻等。海洋不仅为人类提供食品、能源和矿产,而且是人类未来的大药房。12 第二节海洋资源一、海洋蕴藏着丰富的资源3动力资源 潮汐是海水的一种周期
7、性的涨落现象。“潮”指白天海水上涨,“汐”指晚上海水上涨,不过通常我们往往将潮和汐都叫做“潮”。这种壮观的现象其实蕴藏着巨大的能量,潮能为每秒10亿千焦耳,年潮能总量约为87 000亿千瓦时。海水温差也可以发电,海洋表层水温可达2030,但深层海水的温度则接近零摄氏度。除此之外,潮流、海流、海水浓度差、海水压力差都蕴藏着巨大的能量。13 第二节海洋资源一、海洋蕴藏着丰富的资源4其他资源 随着旅游业的发展,滨海沙滩、海岛、海水中的奇形怪状的鱼类和各种各样的动植物、缤纷多彩的海底世界等已成为重要的海洋旅游资源。海洋作为地球上最大的水体,是重要的航道。由于水产养殖的发展,沿岸浅水区和滩涂已成为重要的
8、水产养殖资源。海湾是建设港口的重要资源。14 第二节二、海洋资源的开发利用海洋资源(一)海洋石油开发1海洋石油开发的主要特点(1)海洋地球物理勘探技术和装备与陆地截然不同。(2)海上钻勘探井和开发井必须采用专门的钻井平台(船)、大功率的海洋钻机,以及船体升沉平移运动而保持船位与钻压的专用钻井水下与水面设备。(3)海上采油与集输都需要适应海洋的特殊环境,采用与陆地差异很大的高技术性能的采油、集输工艺和装备。(4)海上钻井、采油作业者的作业器材和生活物资都需要用船舶和直升机运送,受气象影响大、费用高。15 第二节二、海洋资源的开发利用海洋资源(一)海洋石油开发2海洋石油开发的主要内容 海洋石油开发
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- 自然科学基础 自然科学 基础 第二十三
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