你了解海洋嗎?海洋科學(xué)為什么被稱為“有趣又神秘”的學(xué)科?如果想成為一名海洋學(xué)家,我們需要做些什么呢?
與海洋結(jié)緣
科幻故事中出現(xiàn)最多的場(chǎng)景就是外太空和海洋,而那些發(fā)生在海洋深處的神秘故事,尤其會(huì)激起我們對(duì)于未知世界的好奇。好奇心是最好的導(dǎo)師,它引導(dǎo)著我們?nèi)ヌ剿?、去挖掘、去發(fā)現(xiàn)未知的領(lǐng)域。
海洋技術(shù)可以助力海洋科學(xué)的發(fā)展。
對(duì)于大學(xué)之前從未見(jiàn)過(guò)大海的我來(lái)說(shuō),海洋始終是一種神秘的存在。猶記得我第一次面朝大海時(shí)的情形,它深邃、寬廣,時(shí)而平靜、時(shí)而涌動(dòng),每一次海浪來(lái)襲,都覺(jué)得大海仿佛在向人類(lèi)訴說(shuō)著什么。后來(lái),我終于有機(jī)會(huì)坐在大學(xué)教室里,聆聽(tīng)著大學(xué)教授們深入淺出地講解海洋知識(shí),海洋的面紗被緩緩掀開(kāi),我也才逐漸對(duì)海洋科學(xué)有了更加清晰的認(rèn)識(shí)。
海洋科學(xué),是一門(mén)覆蓋領(lǐng)域非常廣泛的學(xué)科,涉及水圈、生物圈、巖石圈、大氣圈和冰凍圈各個(gè)圈層。如果再進(jìn)行細(xì)分的話,以探究各種海洋現(xiàn)象的內(nèi)在規(guī)律為目標(biāo)的學(xué)科,包括物理海洋學(xué)、海洋生物學(xué)、海洋化學(xué)和海洋地質(zhì)學(xué)等;與海洋開(kāi)發(fā)和利用以及監(jiān)測(cè)技術(shù)研發(fā)有關(guān)的學(xué)科,涵蓋海洋工程、港口航道、材料科學(xué)、機(jī)械自動(dòng)化和衛(wèi)星遙感等。海洋技術(shù)為海洋科學(xué)的發(fā)展提供了現(xiàn)代化的手段,海洋科學(xué)為海洋技術(shù)的進(jìn)步發(fā)揮著引領(lǐng)作用。
海洋科學(xué)學(xué)習(xí)指南
地球科學(xué)包羅萬(wàn)象。
不同的研究方向有不同的專(zhuān)業(yè)課。
海洋科學(xué)在學(xué)科門(mén)類(lèi)上屬于地球科學(xué),首先與地球本身的自然地理關(guān)系十分密切,例如世界主要海洋的位置和范圍,南北半球海陸分布的差異以及山脈和冰川的分布等。因此,掌握扎實(shí)的世界地理知識(shí)是成為一位優(yōu)秀海洋學(xué)家的前提條件。
進(jìn)入大學(xué)之后,根據(jù)所選的具體研究方向,更高階的專(zhuān)業(yè)課學(xué)習(xí)是必不可少的,例如:在物理海洋學(xué)專(zhuān)業(yè),需要必修高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、流體力學(xué)和大洋環(huán)流等;海洋生物學(xué)專(zhuān)業(yè),必修生物化學(xué)、動(dòng)物生物學(xué)、現(xiàn)代分子生物學(xué)等;海洋化學(xué)專(zhuān)業(yè),必修化學(xué)原理、物理化學(xué)、海水分析化學(xué)等。這些專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)會(huì)為將來(lái)的科學(xué)研究提供進(jìn)一步的知識(shí)儲(chǔ)備和訓(xùn)練。
海洋調(diào)查——實(shí)踐出真理
19世紀(jì)末,挪威探險(xiǎn)家南森乘坐弗萊姆號(hào)帆船在北極冰原上隨冰漂流。盡管環(huán)境惡劣,但南森帶領(lǐng)他的勇士們一邊與寒風(fēng)暴雪作斗爭(zhēng),一邊進(jìn)行著多種海洋調(diào)查工作。經(jīng)過(guò)數(shù)天的觀察,南森發(fā)現(xiàn)一個(gè)奇怪的現(xiàn)象:北極海冰的漂流方向與海面風(fēng)向存在一定的角度差,并且位于風(fēng)向的右側(cè),而這種現(xiàn)象無(wú)法用當(dāng)時(shí)主流的海洋學(xué)理論進(jìn)行解釋。后來(lái),瑞典人艾克曼經(jīng)過(guò)研究,于1905年提出了著名的“艾克曼輸運(yùn)”理論,從機(jī)制上解釋了風(fēng)向與表層流向不一致的內(nèi)在規(guī)律,成為海洋科學(xué)發(fā)展史上的標(biāo)志性事件。這一理論的發(fā)現(xiàn)過(guò)程也進(jìn)一步詮釋了海洋科學(xué)研究與海洋調(diào)查之間高度辯證統(tǒng)一的關(guān)系。
北極海冰的漂流方向與海面風(fēng)向存在一定的角度差。
正所謂“沒(méi)有調(diào)查就沒(méi)有發(fā)言權(quán)”,海洋科學(xué)發(fā)展過(guò)程中的多項(xiàng)重大理論突破都和海洋調(diào)查密不可分。因此,海洋調(diào)查與實(shí)踐課程也是海洋科學(xué)專(zhuān)業(yè)的必修課程。
海洋實(shí)踐類(lèi)課程主要包括出海實(shí)習(xí)和實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)兩大類(lèi)。出海實(shí)習(xí)的目的是熟悉海洋觀測(cè)設(shè)備的使用、采集數(shù)據(jù)的方法和手段,數(shù)據(jù)處理的基本原則和質(zhì)量控制;實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)包括基礎(chǔ)海洋學(xué)理論的實(shí)驗(yàn)室模擬,生物、化學(xué)和地質(zhì)樣本的進(jìn)一步分析和處理等。這些實(shí)踐類(lèi)課程將理論知識(shí)與具體的海洋學(xué)研究過(guò)程相結(jié)合,是海洋學(xué)家成長(zhǎng)過(guò)程中的必經(jīng)之路。
要想成為一名優(yōu)秀的海洋學(xué)家,首先在中小學(xué)階段就要為各學(xué)科打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。根據(jù)自己的興趣愛(ài)好和特長(zhǎng)選擇海洋科學(xué)專(zhuān)業(yè)后,要特別注重專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí),并結(jié)合必要的實(shí)踐類(lèi)課程,同步開(kāi)啟基礎(chǔ)性科研項(xiàng)目的參與工作,從各方面培養(yǎng)自己的科學(xué)思維習(xí)慣,掌握科學(xué)的研究方法,才能逐步成長(zhǎng)為一名優(yōu)秀的海洋學(xué)家。(作者:李濤 中國(guó)海洋大學(xué))
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