海洋科學的發展史

依現今較通行的觀點,海洋科學的發展史可分為三大階段。

海洋知識的積累與早期的觀測、研究(18世紀以前)

古代人類在生產活動中不斷積累了有關海洋的知識,也得出了不少出色的見解。公元前7~6世紀,古希臘的泰勒斯認為大地是浮在茫茫大海之中。公元前4世紀,古希臘的亞裏斯多德在《動物誌》中已描述和記載了愛琴海的170餘種動物。當然,對海洋更多的了解,還是從15世紀資本主義興起之後。在西方人稱為地理大發現時代的15~16世紀,意大利人哥倫布於1492—1504年4次橫渡大西洋到達南美洲;葡萄牙人伽馬於1498年從大西洋繞過好望角經印度洋到印度;1519—1522年葡萄牙人麥哲倫完成了人類第一次環球航行。此後,1768—1779年英國人庫克4次進行海洋探險,首先完成了環南極航行,並最早進行了科學考察,獲取了第一批關於大洋深度、表層水溫、海流及珊瑚礁等資料。

這一時期的許多科技成就,有的直接推動了航海探險,有的則為海洋科學分支奠定了基礎。前者如1567年鮑恩發明計程儀,1569年墨卡托發明繪製地圖的圓柱投影法,1579年哈裏森製成當時最精確的航海天文鍾,1600年吉伯特發明測定船位緯度的磁傾針等。後者如1673年英國人玻意耳發表了他研究海水濃度的著名論文,1674年荷蘭人列文虎克在荷蘭海域最先發現海洋原生動物,1687年英國人牛頓用引力定律解釋潮汐,1740年瑞士人貝努利提出平衡潮學說,1770年美國人富蘭克林發表灣流圖,1772年法國人拉瓦錫首先測定海水成分,1775年法國人拉普拉斯首創大洋潮汐動力理論等等。

海洋科學的奠基與形成(19~20世紀中葉)

這一時期的特點,既表現在海洋探險逐漸轉向為對海洋的綜合考察,更重要的標誌是海洋研究的深化、成果的眾多和理論體係的形成。

在海洋調查方麵,著名的有達爾文隨“貝格爾”號1831—1836年的環球探險;英國人羅斯1839—1843年的環南極探險;特別是英國“挑戰者”號1872—1876年的環球航行考察,被認為是現代海洋學研究的真正開始。“挑戰者”號在三大洋和南極海域的幾百個站位,進行了多學科綜合性的觀測,後繼的研究又獲得了大量的成果,從而使海洋學得以由傳統的地理學領域中分化出來,逐漸形成為獨立的學科。這次考察的巨大成就,又激起了世界性的海洋調查研究熱潮。在各國競相進行的調查中,德國“流星”號1925—1927年的南大西洋調查,因計劃周密、儀器新穎、成果豐碩而倍受重視。“流星”號的成就,又引發挪威、荷蘭、英國、美國、蘇聯等,先後進行環球航行探險調查。這些大規模的海洋調查,不僅積累了大量的資料,而且也觀測到許多新的海洋現象,還為觀測方法本身的革新準備了條件。

在海洋研究方麵,重要成果很多。英國人福布斯在19世紀40~50年代出版了海產生物分布圖和《歐洲海的自然史》,美國人莫裏1855年出版《海洋自然地理學》,英國人達爾文1859年出版《物種起源》,它們分別被譽為海洋生態學、近代海洋學和進化論的經典著作。在海洋化學方麵,迪特瑪1884年證實了海水主要溶解成分的恒比關係。在海流研究方麵,1903年桑德斯特朗和海蘭-漢森提出了深海海流的動力計算方法,1905年埃克曼提出了漂流理論。海洋地質學方麵,默裏於1891年出版了《深海沉積》一書。特別是斯韋爾德魯普、約翰遜和福萊明合著的《海洋》(Theoceans)一書,對此前的海洋科學的發展和研究給出了全麵、係統而深入的總結,被譽為海洋科學建立的標誌。

專職研究人員增多和專門研究機構的建立,也是海洋科學獨立形成的重要標誌。1925年和1930年,美國先後建立了斯克裏普斯和伍茲霍爾兩個海洋研究所;1946年蘇聯科學院海洋研究所成立;1949年,英國成立國立海洋研究所等等,就是典型的例子。

現代海洋科學時期(20世紀中葉至今)

第二次世界大戰對海洋科學有很大的影響,一方麵是“軍用”學科迅速發展,但另一方麵,也延緩了“非軍用”學科的發展。戰後海洋科學又得以恢複和迅速發展,遂進入現代海洋科學的新時期。

雖然早在1902年就成立了第一個國際海洋科學組織——國際海洋考察理事會(ICES),但大多數組織,包括政府間組織和民間組織,則成立於二戰之後。政府間組織以1951年建立的“世界氣象組織”(WMO)和1960年成立的“政府間海洋學委員會(簡稱海委會IOC,隸屬於聯合國教科文組織UNESCO)為代表。民間組織如國際物理海洋學協會(IAPO)於1967年改為國際海洋物理科學協會(IAPSO),1957年成立海洋研究科學委員會(SCOR),1966年建立國際生物海洋學協會(IABO);國際地質科學聯合會(IUGS)也下設海洋地質學委員會(CMG)等等。