głównymi dyscyplinami Oceanografii są Oceanografia geologiczna, Oceanografia fizyczna i Oceanografia chemiczna. Oceanografowie i inni zaangażowani w te dyscypliny często współpracują, aby odkryć tajemnice i niewiadome nauki o oceanach. Czytając o każdej z tych dziedzin, należy pamiętać, że niektóre z najważniejszych odkryć oceanograficznych zostały dokonane w wyniku zintegrowanego, multidyscyplinarnego podejścia, często z udziałem geologów, chemików, biologów, oceanografów fizycznych i inżynierów.,
Biologia morska jest czasami nazywana oceanografią biologiczną i może być włączona do tej sekcji. Nie zrobiliśmy tego. Rozróżnienie między biologią morską i oceanografią biologiczną jest następujące: biolodzy morscy badają rośliny, zwierzęta i protisty naszych estuariów, wybrzeży i oceanów, od wielorybów po mikroskopijne glony i bakterie, a oceanografowie biologiczni badają organizmy morskie i ich procesy biologiczne w kontekście ich naturalnego środowiska.,
ponieważ rosnąca globalna populacja podkreśla zdolność naszego społeczeństwa do produkcji żywności, wody i schronienia, będziemy nadal szukać oceanów, aby pomóc w utrzymaniu naszych podstawowych potrzeb. Postęp technologiczny w połączeniu z popytem poprawi naszą zdolność pozyskiwania żywności, wody pitnej, źródeł energii, usuwania odpadów i transportu z oceanu. To i przyszłe pokolenia będą musiały opierać się na naszej istniejącej wiedzy o oceanie i jego potencjale, aby pomóc zaspokoić potrzeby świata i jego mieszkańców.,
Monique LaFrance, oceanografka profilowana na tej stronie, opisuje swoją pracę w ten sposób: „zbieranie danych i zastanawianie się, jak dane odnoszą się do siebie, jest jak układanie puzzli. Jest to niezwykle satysfakcjonujące, gdy wiesz, że Twoja praca ma bezpośrednie zastosowanie do ważnego wysiłku. Dla mnie jest to moment, w którym ostateczne mapy siedlisk i ustalenia mogą być dobrze wykorzystane-takie jak przyczynienie się do lepszego zrozumienia ekosystemu, określenie relacji fizyczno-biologicznych, informowanie o decyzjach w zakresie zarządzania i dalsze metodologie stosowane w dziedzinie mapowania siedlisk dna morskiego., Bardzo lubię również korzystać z oprogramowania do mapowania i analizy przestrzennej ArcGIS oraz przebywać na statkach badawczych w celu prowadzenia prac terenowych.”
Oceanografia geologiczna
tyle ciekawych cech geologicznych, ile jest na lądzie, prawie tyle samo istnieje w obrębie, pod i na granicach oceanów. Góry, doliny, Wulkany, Wyspy, równiny i kaniony istnieją w podobnej formie w sferze morskiej. W rzeczywistości największym ciągłym łańcuchem górskim na Ziemi jest grzbiet Śródoceaniczny, rozciągający się na ponad 40 000 mil i wznoszący się ponad powierzchnię wody w kilku miejscach, takich jak Islandia., Rów Mariański, położony w centralnym Oceanie Spokojnym, jest głębszy, o około milę, niż najwyższy punkt Mount Everest. Aktywne wulkany głębinowe, położone wzdłuż grzbietów śródoceanicznych, dostarczają bogate złoża minerałów i nowe formacje skalne do dna morskiego. Napisano, że dna oceaniczne są najbardziej aktywnymi miejscami na Ziemi, z geologicznego punktu widzenia.
oceanografowie Geologiczni badają formacje, skład i historię dna morskiego., Badają osady, w tym Właściwości fizyczne, takie jak rozmiar, kształt, kolor i waga; właściwości chemiczne, takie jak skład i jak osady oddziałują ze środowiskiem; oraz inne czynniki, w tym wiek osadu, pochodzenie, rozmieszczenie i transport. Łączą one informacje o tym, jak powstała Ziemia i jak ruch płyt i kontynentów skutkuje wydarzeniami takimi jak wulkany i trzęsienia ziemi., Współpracują z biologami i oceanografami chemicznymi, aby dowiedzieć się więcej o historycznych zapisach klimatycznych i życiu zwierząt i roślin, badając osady i rdzenie skalne skamieniałości i analizując skład osadów za pomocą datowania radiowęglowego i innych metod. Wykorzystują również technologię teledetekcji do mapowania grzbietów i dolin.
coraz ważniejszym obszarem geologii morskiej jest Geologia przybrzeżna. Na przestrzeni dziejów ludność ludzka wykazywała tendencję do osiedlania się wzdłuż 273 000 mil wybrzeża świata., Skutki człowieka zamieszkującego nasze wybrzeża i wybrzeża stają się coraz bardziej widoczne. Zanieczyszczenia przybrzeżne i usuwanie odpadów stwarzają problemy i kosztują rząd i Przemysł miliardy dolarów w badaniach i działaniach naprawczych. Chociaż oczekuje się, że odsetek osób żyjących na wybrzeżu pozostanie dość stały w ciągu najbliższych kilku dziesięcioleci, oczekuje się, że całkowita liczba będzie wzrastać wraz ze wzrostem liczby ludności.,
oprócz wpływu człowieka na nasze wybrzeża, naturalne procesy przybrzeżne, takie jak podnoszenie się poziomu morza, erozja i transport osadów oraz Wydarzenia związane z burzami, takie jak powodzie, silna erozja i zalanie burzowe, sprawiają, że nasze obszary przybrzeżne są dynamiczne. Często ludzie reagują, próbując chronić budowle położone wzdłuż wybrzeża, w tym domy, firmy i drogi, nawet jeśli te struktury znajdują się na formach lądowych, takich jak plaże zaporowe, które są „tymczasowe” w geologicznym sensie czasu., Aby chronić te konstrukcje, inżynierowie wybrzeża opracowali i zbudowali mury morskie, pomosty, pachwiny i mosty. Ostatnio opracowano naturalne lub „miękkie rozwiązania”, takie jak zbudowane mokradła i słone bagna, aby spowolnić efekty procesów przybrzeżnych. Geolodzy wybrzeża i inżynierowie wybrzeża, współpracujący z oceanografami z każdej z dyscyplin, będą odgrywać kluczową rolę w tworzeniu opcji polityki i zarządzania, aby zminimalizować konflikty między rozwojem obszarów przybrzeżnych a procesami naturalnymi.,
Oceanografia fizyczna
Większość oceanografów próbuje myśleć o oceanach świata jako o jednym gigantycznym systemie, zwanym zbiorczo oceanem globalnym. Ale przed podróżami kosmicznymi i wynalezieniem satelitów bardzo trudno było obserwować oceany na tak dużą skalę. Zdjęcia globalnego oceanu z kosmosu dały oceanografom ważne informacje o prądach oceanicznych, temperaturach i innych właściwościach. Satelity zbierają informacje przez całą dobę i przesyłają je z powrotem na ziemię – oraz poszczególne laboratoria i sale lekcyjne – w czasie rzeczywistym., Ta innowacja zrewolucjonizowała oceanografię i dała naukowcom ważne informacje na temat pogody i klimatu, krążenia i problemów środowiskowych, takich jak globalne ocieplenie, globalna cyrkulacja, spadek światowego rybołówstwa i szkodliwe zakwity glonów.
być może bardziej niż jakakolwiek inna grupa oceanografów, oceanografowie fizyczni skorzystali z technologii satelitarnej. Ponieważ badają ruch oceanów i siły, które powodują ruch, takie jak wiatry, fale i pływy, muszą patrzeć na ocean z perspektywy „big picture”., Pomiary okrętowe i rozwój instrumentów, takich jak zaprogramowane komputerowo boje, które można pozostawić na morzu przez długi czas, były ogromnym postępem w dziedzinie Oceanografii fizycznej i nadal są ważnymi narzędziami, ale satelity oferują perspektywy, o których wczesni oceanografowie mogą nigdy nie marzyć.
oceanografowie fizyczni badają interakcje między oceanem a jego granicami-lądem, morzem i atmosferą-oraz relacje między morzem, pogodą i klimatem., Pytania o to, jak oceany działają w sensie fizycznym, obejmują badania właściwości wody, takich jak temperatura, zasolenie i gęstość, oraz wpływowych czynników, takich jak prędkość wiatru, Temperatura powietrza, pływy i interakcje z pobliskimi formacjami lądowymi i podwodnymi.
fizyczni oceanografowie starają się zrozumieć, dlaczego, gdzie i jak porusza się woda we wszystkich skalach czasu i przestrzeni. Są również zainteresowani konsekwencjami tych ruchów. Niektórzy fizyczni oceanografowie są teoretykami i używają modeli komputerowych do odpowiedzi na pytania i tworzenia hipotez na temat procesów oceanograficznych., Inni korzystają z obserwacji, a coraz częściej z obserwacji satelitarnych. Zrozumienie globalnego Oceanu wymaga ścisłego partnerstwa między teorią, obserwacjami i eksperymentami.
często oceanografowie fizyczni współpracują ze swoimi biologicznymi, chemicznymi i geologicznymi kolegami. Zrozumienie sposobu, w jaki ocean działa, fizycznie, dostarcza oceanografom w dyscyplinach biologicznych, geologicznych, chemicznych lub inżynieryjnych ważnych szczegółów, których potrzebują, aby odpowiedzieć na pytania. Właściwości fizyczne oceanu są ściśle związane z biologią i chemią oceanu i odwrotnie.,
Oceanografia chemiczna
ocean jest określany jako „zupa chemiczna”, ponieważ zawiera wiele związków chemicznych, pierwiastków, gazów, minerałów oraz substancji organicznych i cząstek stałych. Podczas gdy woda jest najbardziej obfitym składnikiem, sole należą do najważniejszych. O dziwo, pomimo wielkich zmian, które miały miejsce na ziemi w całej historii-zderzenia kontynentalne, formacje lądowe, zlodowacenie-podstawowy skład wody morskiej pozostał stosunkowo stały przez miliony lat.,
oceanografowie chemiczni, zwani również chemikami morskimi, geochemikami morskimi, a nawet biogeochemikami morskimi, mogą badać jedną z następujących lub ich kombinację: tworzenie się wody morskiej i osadów dna morskiego, relacje między związkami chemicznymi (zarówno organicznymi, jak i nieorganicznymi), jak wpływ substancji chemicznych do oceanu (w tym zanieczyszczeń) na niego wpływa oraz jak chemia Oceanu wpływa lub jest wpływ czynników biologicznych, geologicznych i fizycznych. Podobnie jak w przypadku innych dyscyplin Oceanografii, oceanografowie chemiczni polegają na badaczach z innych dyscyplin i współdziałają z nimi.,
jednym z ważnych aspektów Oceanografii chemicznej jest badanie zanieczyszczeń. Prace te mogą prowadzić oceanografów chemicznych do głębokich oceanów, przybrzeżnych zatok i estuariów lub śródlądowych rzek, strumieni i jezior. Źródła zanieczyszczeń wahają się od oczywistych (ścieki, ropa naftowa lub paliwa, dumping oceaniczny) do źródeł trudniejszych do wykrycia lub śledzenia (spływy rolnicze lub trawnikowe zawierające nawozy chemiczne, nieszczelne systemy szamb, spływy drogowe lub przelewy kanalizacji burzowej). Oceanografowie chemiczni badają wpływ takich zanieczyszczeń, badając ich interakcje z wodą morską, życiem morskim i osadami., Chemikalia i zanieczyszczenia wprowadzane do środowiska morskiego mogą zachowywać się bardzo różnie w zależności od warunków środowiskowych, takich jak zasolenie, wiatr, opady deszczu, Temperatura i metody transportu. Metody transportu obejmują lądowe (na przykład spływy powierzchniowe lub wody gruntowe), wodne (rzeki i strumienie) i atmosferyczne (deszcz i pył).,
szybki postęp technologiczny współczesnego społeczeństwa, w tym rozwój złożonych związków chemicznych i procesów wykorzystywanych do produkcji i wytwarzania energii, żywności, odzieży, medycyny i innych produktów, stworzył zapotrzebowanie na oceanografów chemicznych. W dążeniu do większych, silniejszych i szybszych kosztów „ulepszeń” często są pomijane. Na przykład Unieszkodliwianie odpadów pochodzących z produktów i produktów ubocznych może stanowić problem sam w sobie., Kto by pomyślał, że środki czystości do użytku domowego, Nawozy, pestycydy, farby do łodzi i paliwo ołowiowe-wszystkie produkty, które oszczędzały czas, działały lepiej i często kosztowały mniej-mogły przyczynić się do degradacji wielu obszarów morskich i przybrzeżnych? Na szczęście naukowcy z wielu dyscyplin oceanograficznych i pokrewnych dziedzin, w tym chemicy morscy, współpracowali, aby poprawić nasze zrozumienie takich skutków, co z kolei doprowadziło do poprawy kontroli, przepisów, metod testowania i ostatecznie bezpieczniejszych produktów.,
praca oceanografów chemicznych będzie nadal dostarczać odpowiedzi na ważne pytania. Na przykład wykorzystanie oceanów do unieszkodliwiania odpadów oraz jako źródła leków i minerałów będzie wymagało wspólnych badań między chemikami oceanicznymi, biologami i geologami. Jest to praca chemików morskich, która pomaga inżynierom oceanicznym w rozwoju instrumentów, statków i pojazdów oceanicznych, które z kolei poprawiają zdolność badaczy wszystkich dyscyplin oceanograficznych do udania się w morze, gromadzenia danych i odkrywania nieznanych wcześniej formacji, życia morskiego i zjawisk.,
ponieważ populacja odkrywa nowe sposoby wykorzystania oceanów-czy to do żywności, transportu, energii czy usuwania odpadów-oceanografowie chemiczni będą odgrywać ważną rolę w ulepszaniu naszej wiedzy na temat wpływu tych działań na ocean i jego zdolności do ich utrzymania.