海洋科學
概況
中華人民共和國成立以前，中國的海洋科學事業基本上是空白。僅有少數海洋科學工作者，主要從事海洋生物學研究。由於經費不足，缺乏應有的設備和條件，沒有專門的海洋科學研究機構，工作難以展開。
一九五○年，在中國科學院的主持下，由山東大學動物係和植物係抽調部分人員，同時將原北平研究院動物研究所從事海洋動物研究的科技人員，連同圖書儀器設備遷到青島，組成了中國科學院水生生物研究所青島海洋生物研究室。該室於一九五○年八月正式建立，由著名海洋生物學家童第周為主任，曾呈奎和張璽為副主任。研究室剛成立時，全室還不到20人。它標誌著中國海洋科學研究的開始。該室有係統地進行海洋動植物分類和資源及環境調查，經濟動植物生活史與人工養殖利用研究和實驗胚胎學研究。調查範圍自北向南逐步擴大，研究領域也有顯著發展。一九五三年開始與黃海水產所、山東大學等單位聯合進行黃海煙台威海漁場鮐魚資源和漁場調查研究，船艦有害生物（鑽孔和附著生物）防除研究。一九五四年，該室改為直屬於中國科學院的獨立研究室。物理海洋學、海洋化學和海洋地質學研究也開始建立隊伍和實驗室。
一九五六年全國科學技術發展綱要中《中國海洋科學發展規劃》的製訂，為中國科學院和全國海洋科學的發展勾繪出一幅藍圖。一大批青年充實到海洋生物研究室的科技隊伍中。中國第一艘綜合海洋調查船——海洋生物研究室的“金星”輪，一九五七年改裝完畢。一九五七年八月，海洋生物研究室擴大為海洋生物研究所。金星輪首次進行了渤海及北黃海西部綜合調查。這是中國綜合海洋研究的開端，它為接著進行的黃海水文氣象同步觀測和一九五八年開始的全國海洋綜合調查（全國海洋普查）奠定了基礎。
全國海洋綜合調查是由國家科委統一計劃部署和領導的、組織全國幾十個單位參加的首次大規模多學科海洋調查研究。當時海洋生物研究所幾乎動員了全部力量，積極投入這次前所未有的全國性海洋普查。技術指導組的絕大部分成員和調查隊的業務骨幹，研究報告的課題負責人也大多是該所的研究人員。他們在保證任務完成上起了關鍵作用。
一九五九年一月，中國科學院副院長竺可楨主持召開了首屆海洋工作會議，這次會議大大推動了海洋學研究工作的發展。海洋生物研究所擴大並改名為中國科學院海洋研究所（以下簡稱海洋所），同年在廣州建立南海海洋研究所（以下簡稱南海所）。南海所建立的第二年發展到300多人。此時沿海各省在向海洋進軍的口號下，也成立了一批研究單位。一九六二年貫徹“調整、鞏固、充實、提高”的方針，南海海洋所改為海洋所的分所，福建海洋研究所改為華東海洋研究所，浙江海洋研究所改為華東海洋研究所的工作站，遼寧海洋研究所改為中國科學院大連海洋工作站，由海洋所負責學術領導。這一時期海洋學得到全麵和迅速的發展，各分支領域的研究逐步深入，在近海水團、海流、潮汐、波浪，無機和有機化學，海岸、海底沉積、構造、地貌，海洋生物分類、區係、群落和種群生態及實驗海洋生物學等方麵取得了大量成果；生物資源開發利用、有害生物防除、金屬腐蝕防護、港灣泥沙回淤、海岸和工程地質、石油工程地質和潮流預報等應用研究方麵，也取得了顯著進展，有力地支持了國民經濟建設和國防建設的發展。
一九六五年底，中國科學院為了支持全國近海及海岸帶的水文氣象常規觀測及資料積累，將華東海洋研究所和浙江及大連兩個工作站全部並入國家海洋局，分別成為國家海洋局第三海洋研究所、第二海洋研究所及海洋環境保護研究所的前身；並將海洋研究所的斷麵調查隊、“水星”號斷麵調查船和水聲科技人員並入國家海洋局。經調整以後，在中國科學院係統裏隻留下在青島的海洋研究所及其在廣州的南海分所。一九六六年二月，南海分所恢複為中國科學院南海海洋研究所，屬中國科學院當時的中南分院領導。
在十年動亂期間，海洋研究遭到嚴重破壞。基礎理論研究課題全部被撤銷，直接用於生產的課題勉強維持。南海所和海洋所於一九七○年和一九七一年先後下放到地方，組織機構受到了極大的破壞，研究室有的拆散，有的合並，隻有少量直接聯係生產的項目（如海帶、紫菜的栽培，貽貝、對蝦、梭魚的養殖）由部分科研人員在極端困難條件下堅持進行研究，但被迫主要去搞應付生產或不屬海洋科學研究的任務。一九七三年科學院將兩個海洋研究所收回，科技人員歸隊，原有的研究室才逐步恢複科研工作和正常秩序。
一九七八年科學大會，特別是黨的十一屆三中全會以來，落實知識分子政策，評定技術職稱，對外實行開放，開展國際學術交流等一係列重大方針政策的貫徹執行，激發了廣大科技人員為四化多做貢獻的積極性。兩個海洋研究所各配備了一艘三千噸級的調查船“科學一號”和“實驗三號”。此外，海洋所還配備有一艘千噸級的調查船“金星二號”,南海所有一艘千噸級的地球物理調查船“實驗二號”。調查船配備了比較現代化的設備，能夠完成近海和大洋多學科綜合調查和專項調查任務。兩個海洋所共有六個臨海生物實驗站（場），能承擔一般海洋學和實驗海洋生物學調查及實驗研究任務，特別是經濟魚、蝦、貝、藻等大型和微型生物的培育養殖實驗。兩個所自建立以來，為推動發展我國海洋科學研究和海洋資源的開發利用，以及培養海洋科技幹部作出顯著的貢獻。
海洋綜合調查研究
早在一九五三至一九五七年，由海洋生物研究室組織有關海洋和水產研究單位，進行了煙（台）威（海）鮐魚漁場調查。這是中國首次進行的以漁業資源預報和漁場預報為目的的漁場海洋學調查，所作的漁場環境和鮐魚資源的預報是首次嚐試，在指導漁撈生產方麵起了顯著作用。一九五七至一九五八年，中國第一艘綜合海洋調查船——金星輪開始服役，由毛漢禮、鄭執中、劉瑞鈺負責進行了渤海和北黃海西部綜合調查，是中國首次進行包括水文物理、海水化學、海洋地質和海洋生物的多學科綜合調查，它為一九五八至一九六○年進行的大規模全國海洋綜合調查（全國海洋普查）作了技術準備和人員訓練。一九五九至一九六二年又開展了中越北部灣海洋綜合調查。在這兩項工作中海洋研究所投入了主要力量，作為技術指導和調查隊的業務骨幹。七十年代，綜合調查進一步深入，兩個海洋所分別進行了黃海、東海大陸架及衝繩海槽綜合調查和西沙群島、中沙群島及鄰近海域綜合調查，取得了豐碩成果，促進並帶動了全國的大陸架和深海區綜合海洋調查研究，使中國海洋學調查研究在深度和廣度上都有了進一步發展。八十年代初開始，兩個海洋研究所投入相當強的力量，參加了全國海岸帶和海塗資源綜合調查，除分別承擔山東和廣東兩省的調查和技術指導任務外，還擔當全國技術指導和海洋生物專業技術指導及有關調查報告的編寫任務。同時，南海所又擴大調查範圍，進行了南海東北部海洋綜合調查和南沙群島及鄰近海域的綜合調查，海洋所與福建所合作進行了台灣海峽綜合調查。這些調查填補了中國各海海洋學研究的空白。一九八五年開始的熱帶西太平洋海—氣相互作用和氣候年際變化的多學科領域的調查研究，又使中國科學院海洋學研究進一步擴大了學科領域和地理範圍，進入了世界大洋考察行列。
通過這些調查，取得了中國近海大量的係統的海洋水文、化學、地質和海洋生物等領域的資料，編寫了相應的調查研究報告，編繪了整套的海洋圖集。其中毛漢禮等的《渤海及北黃海西部綜合調查報告》是第一部用中國自己的調查資料編寫的關於中國海域的綜合性調查報告；全國海洋綜合調查有關報告（海洋研究所負責包括躍層、海流、浮遊生物、底棲生物和仔稚魚等），係統全麵地闡明了渤海、黃海、東海和南海近海海域的水文特征、海流係統、化學和地質特征及各類生物的組成、分布和變化特點等基本情況。報告中所提出的一些觀點和初步結論，多年來一直為國內有關方麵所引用。陳清潮等的《南海海區綜合調查報告（一）、（二）》全麵闡述了南海中部和東北部海域的海底地形、地球物理、水文氣象、海水化學、海底沉積及海水光學的基本特征以及海洋生物的組成和分布情況。這些調查資料和研究報告為渤海、黃海、東海和南海近海海洋學的深入研究奠定了良好的基礎，也為中國海上交通、航運和漁業生產的發展提供了科學依據。通過調查實踐還摸索出一套適合中國淺海的調查方法，為編製中國海洋調查規範創造了條件。中越北部灣一九五九至一九六○年和一九六二年兩次海洋綜合調查結束後，國家科委組織了專業齊全的隊伍，由海洋研究所劉瑞鈺總負責，於一九六三至一九六五年在青島全麵、係統地進行了資料整理和分析、研究工作，完成了包括水文物理、化學、地質和浮遊生物、底棲生物、魚卵仔魚的綜合調查報告的編寫和圖集的編繪。這一套完整的成果全麵反映了北部灣的海洋學特點和資源狀況，同時還為越南培訓了20位科技幹部。一九五九年在渤海調查中，首次為海上人工地震摸索了方法，並對南黃海海底構造特點進行了分析討論，所得的結論為石油地質勘探提供了必要的參考和依據，也被他們後來的實踐所證實。特別值得提及的是一九七五年開始進行的黃海、東海大陸架及衝繩海槽的綜合調查，根據調查資料編繪了整套的海洋圖集，出版了研究報告——《東海大陸架論文集》，係統地論述了東海大陸架的海洋學特點，為確定東海大陸架的界限和中國對大陸架的主權提供了科學依據，同時為該水域生物資源開發利用以及石油資源遠景的評價，提供了基本資料。
八十年代以來，中國科學院的海洋綜合調查有了進一步發展，重點開展了黃海、東海環流結構及海—氣相互作用研究和東海的地殼結構、構造特征及其與含油盆地的關係和沉積模式、沉積相及物質組成的研究。在地球物理方麵，經過鑽探及地震觀測，取得了大量的資料，對20萬年以來的沉積地層、海平麵變化和沉積發育史進行了分析，取得了初步結果。在水文物理方麵，對黃海、東海陸架水團和黑潮水團的溫鹽結構以及台灣暖流水的特性和來源等進行了分析，對黃海、東海區的環流結構，特別是黑潮的變異特征進行了較全麵的論述，為黃海、東海區域海洋學的深入研究打下了基礎；對黑潮區海—氣熱量交換和對長江中下遊汛期降水的影響作了較為細致的分析，為探索預報因子提供了初步線索。這些項目的研究還對東海浮遊生物、底棲生物和沉積生物的組成、數量分布、群落結構及其與海流環境因子的關係作了係統的分析和描述，豐富和發展了生物海洋學特別是淺海生態學的內容，同時，還為生物資源的開發利用提供了資料和依據。南海海區的綜合調查研究也做了大量工作，重點開展了南海環流結構及海—氣相互作用的研究，取得了圓滿的結果。觀測證實了南海暖流的存在以及南海東北部終年存在著黑潮的一個分支——黑潮南海分支。曾母暗沙專題調查查明了曾母暗沙的位置、礁區範圍、地形地貌、水文和生物特征，為國土整治、資源開發提供了科學依據。
海洋所和南海所在山東和廣東兩省海岸帶和海塗資源綜合調查任務中，除按計劃要求進行調查和研究報告的編寫外，著重對膠州灣及附近海域、黃河口及萊州灣附近海域進行了逐月連續調查，取得係統、完整的調查資料，較全麵地反映了調查區海洋環境特點和生物資源分布狀況；對主要經濟魚蝦的生物學特點和資源動態進行了全麵分析、評價，提出了海域資源綜合開發利用和保護方案。對廣東沿海及海南島的調查範圍很大，南海所全力以赴，也按要求完成了任務。
一九八六年以來，南海所建立了衛星地麵接收站和海洋遙測浮標係統，進行各種參數的連續搜集，已為石油工業部門提供了必要的資料。
水文物理學研究
兩個海洋研究所在毛漢禮的指導下，經過一係列的綜合調查和分析研究，在海洋水文物理學方麵取得了大量研究成果，為建立渤、黃、東、南海海洋學奠定了良好的基礎。
（一）陸架水團。翁學傳、甘子鈞等對黃、東海陸架水團和黑潮水團的溫鹽結構、台灣暖流水的特性及其來源作了深入的分析，提出了劃分淺海水團的新的統計方法——“奇異值分解法”、“相似係數法”和“對應分析法”等，並對渤、黃、東海各水團的基本特征、溫鹽結構、變異規律和形成機製作出了較全麵和廣泛深入的闡述，其中有些見解和水團劃分方法在國內外尚屬初見。特別是對長江衝淡水、黑潮水和黃海冷水的分析結果，有助於全麵深入了解整個海域的水文變化特點，對進一步研究該海區的環流及海—氣相互作用有重要意義。
關於南海的水團過去了解很少。南海所通過對廣闊海域海水溫度、鹽度、溶解氧特征的分析，將南海北部海域劃分為性質不同的沿岸水和外海水；將南海海域劃分為赤道水、混合水、南海中央水；在垂直方向上劃分為表層水、次表層水、中層水、深層水和海盆水。水團結構分析結果與流場的氣旋型渦旋和局部地區存在的上升流現象是一致的。水團分析資料為進一步研究南海整個海域海洋水文特征，建立區域海洋學積累了寶貴的資料。
（二）海流係統及其結構。兩所對渤、黃、東、南海海流係統及其結構作了較全麵和深入的分析。提出了表層流和中國近海海流係統模式圖；編繪了渤、黃、東海表層海流圖。海洋所管秉賢等對東海黑潮的結構及其變異規律進行了大量研究工作，闡明了台灣以東及東海黑潮變異的基本特征和主要原因。發現了東海黑潮流量與日本以南黑潮大彎曲和夏威夷群島附近風應力渦度的變動密切相關，東海黑潮與北赤道流的變動也相互聯係，闡明了東海環流的主幹——黑潮的流速、流向的變動與北太平洋副熱帶中心區域海麵風應力渦度的變動具有明顯的遙相關關係，為探明黑潮變異機製和進行黑潮趨勢預報提供了有實際意義的線索。此外還發現了黑潮兩側存在若幹冷暖渦，台灣以東黑潮出現彎曲，揭示了黑潮源地流係結構新特征。這些發現受到有關學者的高度重視。
對南海的環流結構進行了深入的研究，提出了南海東部環流結構模式。管秉賢、楊天鴻、郭忠信發現並證實冬季沿著海南島以東和廣州外海、粵東沿岸存在著一支逆風從西南流向東北的暖流，命名為“南海暖流”。這次重要的發現改變了中外學者長期以來對冬季中國近海流係，特別是對南海北部環流結構的傳統認識，為陸架、陸坡海域的環流動力學和中國海區域海洋學提供了新認識和事實根據，也為中國近海流係結構的研究開辟了一個新領域，受到國內外同行的充分肯定和重視。此外，調查還證實黑潮有一分支自巴士海峽進入南海，是南海環流的一個組成部分，其強弱程度有季節變化。
（三）淺海動力學。海洋研究所多年來對東海陸架環流的幾個主要分量的特征及有關問題作了較細致和深入的分析。東海北部濟州島西南中尺度冷渦的發現和研究結果，引起了國內外學者的重視。此後，中國陸架海域中尺度渦旋的研究工作普遍展開，同時進行了動力學分析。胡敦欣闡明了濟州島西南部中尺度渦區海底軟泥的形成機製，進而得出“陸架海域凡有上升流存在之處，海底沉積必為軟泥”的結論，受到了國內外學者的重視。在長江衝淡水研究中，分析了洪水季節衝淡水向東及東北方轉向的機製。此外還深入分析了浙東沿岸上升流的動力因素及其分布和變化規律。
（四）海洋圖集。編繪了渤、黃、東、南海溫、鹽、密度和海流等分布圖，渤、黃、東海和西北太平洋熱量平衡圖；出版了北太平洋信風場應力資料和北太平洋西部逐月海—氣熱量交換資料集。對黑潮區海—氣熱量交換過程及其對長江中下遊汛期降水的影響等問題作了較細致的分析，發現兩者存在著比較密切的遙相關關係，這為探索周期性降水的預報因子提供了線索。借助於海—氣間能量交換的梯度觀測儀器，分析研究了東海和南海海—氣間能量交換參數和交換通量特征。
（五）潮汐、潮流和波浪。海洋所多年來對渤、黃、東海潮波數值模型和分布特征進行了全麵的研究，較全麵地了解了包括黃海、東海東部、朝鮮海峽和台灣海峽整個海域的潮汐和潮流的分布。發現了一些潮流的圓流係統，闡明了分布特征。在渤海區發現了一個全日潮和一個半日潮圓流點。從理論上得出了關於潮流垂直結構基本特征的係統結論。特別是指出了潮流垂直結構在潮波頻率大於或小於慣性頻率時的差異，指出了潮流性質垂直變化和地理緯度間的關係。方國洪提出了潮波數值計算中求解超定問題的概念，並采用有限差分——最小二乘法予以解決，給出了分裂算子等有特色的解法，在實際計算中取得了良好效果。提出的一套陸架潮汐潮流的分析預報方法——準調和分析方法和基準麵確定法已經過實踐驗證，還編繪出了中國近海潮汐潮流大麵積預報圖表集，其中包括台灣海峽和對馬海峽等海區，對國防、航運、漁業生產、港口的科學研究都有重要價值。
劉鳳樹對中國近海風暴潮的分布變化及其傳播規律作了細致和深入的分析，並據此提出了有關的預報方法。
對淺海風浪的生成，湧浪的傳播以及海浪的預報方法，作了較細致的研究，計算了設計波參數，確定了渤海區阻力係數和慣性係數，為海上石油平台設計提供了必要的數據，在實踐中得到較好的應用。此外，對海浪譜進行了一係列研究，提出了“規則海波譜”和海浪譜的“疊加分析方法”。近年來，海洋所袁業立對成長的非線性水波及風生波機製和統計進行了研究，建立了成長過程中非線性水波的數值模型，找出了非線性單個波的解析法。
在淺海動力學研究中，對潮汐摩擦的非線性效應、陸架波的特征、黃海冷水團環流的成因及風生沿岸上升流的結構等作出了較深入的研究，建立了一些比較切合實況的機製性模式。
此外，對淺海汙染物的搬運和混合擴散規律作了較深入的研究，並在環境質量評價中得到了應用。提出的海上突發性溢油的數值預測模式，已被有關生產部門正式采用。
（六）海水物性。南海海洋所較係統地研究了南海和台灣海峽海水光學特性的分布規律，結合水文、生物的研究結果，提出了按光學性質進行海水分類的新方法。海洋所研究了渤、黃、東海群體海洋生物所發噪聲的規律。
海洋地質學研究
海洋所五十年代組建了中國第一個海洋地質研究室，南海所也相繼在五十年代末組建了海洋地質研究室。兩個研究室先後培養了大批從事海洋地質調查研究的科技人才，從而帶動了中國海洋地質學的發展，為國防建設和國民經濟發展作出了應有的貢獻。
六十年代初期，根據對海洋綜合調查取得的地質、地貌等資料進行的綜合分析，在《全國海洋綜合調查報告》中，秦蘊珊首次提供了中國近海有關沉積物粒度、礦物、主要化學成分等方麵的係統資料，初步揭示了海底沉積物的分布格局。後來又相繼對渤海作了係統深入的調查研究，組建了中國第一個海上物探隊，在渤海、黃海進行了人工地震、重力測量。首次完成了渤海石油平台的工程地質鑽探。通過這些工作發現渤海現代海相沉積物下伏有陸相沉積，現代黃河帶入渤海大量泥沙主要影響渤海灣、萊州灣；南黃海存在一個中間隆起和兩個坳陷（南坳、北坳）的地質構造格局，北黃海在古隆起上存在中生代坳陷。這些成果均為後來渤海石油的開發和黃海石油的勘察提供了基本資料。與此同時，南海所在南海開展了華南沿海第四紀地質和南海北部大陸架區的地形、底質的調查研究。蘇廣慶等的《華南沿海第四紀地質》專著，較全麵係統地論述了華南沿海地質地貌特征、新構造運動和礦產資源等方麵的問題。兩個海洋所還積極參加了山東、廣東兩省的海岸帶及灘塗資源綜合調查，承擔了主要任務。
七十年代，廣泛開展了東海、黃海大陸架調查研究，全麵地完成了中國大陸架的海洋地質學調查。《黃、東海地質》和《南海北部大陸架地形和沉積物調查報告集》等著作，較係統深入地揭示了中國大陸架地形、地貌、沉積物的特征及規律，礦物組合和沉積地球化學的特征，海平麵變化與古地理狀況；並且提出了地質構造和地震帶劃分方案。關於南海石油開發的建議，先在合浦、北海、雷州半島和鶯歌海、北部灣一帶進行普查，珠江口、韓江口、鑒江口外都應列為普查的主要地區。另外，還著重開展南海北部陸坡區、西沙群島、中沙群島及其附近海域的地質和地球物理調查研究，初步開展了南海中央海盆調查，完成了《南海中沙、西沙群島附近海區調查報告》及一批論文和專著。
七十年代後期和八十年代，利用地球物理調查船的先進設備，開展了中國海石油遠景開發區的研究。發現東海從西向東呈現由老到新的條帶狀構造，東海海盆由三個次一級的盆地組成。珠江口盆地區域性含油氣層係為上第三係中新統，推測有可能形成大型油氣藏，這一推測已由鑽探得到了證實。在東海大陸架研究的基礎上，相繼開展了相鄰陸坡區和衝繩海槽的調查研究，確定衝繩海槽是新生的、正在活動的弧後盆地。海底火山活動可分為弧型和海底擴張型，岩石類型分屬安山岩類及玄武岩類。海槽內存在濁流沉積。申順喜、陳麗容在釣魚島附近發現了新礦物，命名為“釣魚島石”。