1. 海洋运动的尺度
在太阳系的行星中，地球处于“得天独厚”的位置。地球的大小和质量、地球与太阳的距离、地球的绕日运行轨道以及自转周期等因素相互的作用和良好配合，使得地球表面大部分区域的平均温度适中(约15℃)，以致它的表面同时存在着三种状态(液态、固态和气态)的水，且绝大部分是以液态海水的形式形成一个全球规模的含盐水体——世界大洋。因此，我们的地球又称为“水的行星”。
全球海洋总面积约3.6亿平方公里，约占地表总面积的71%。全球海洋的平均深度约3800米，最大深度11034米。全球海洋的容积约为13.7亿立方公里，占地球总水量的97%以上。如果地球的地壳是一个平坦光滑的球面，那么就会是一个表面被2600多米深的海水所覆盖的“水球”。
世界海洋每年约有50.5万立方公里的海水在太阳辐射作用下被蒸发，向大气供应87.5%的水汽。从海洋或陆地蒸发的水汽上升凝结后，又作为雨或雪降落在海洋和陆地上。陆地上每年约有4.7万立方公里的水在重力的作用下，或沿地面注入河流，或渗入土壤形成地下水，最终注入海洋，从而构成了地球上周而复始的水文循环。
海水是—种含有多种溶解盐类的水溶液。在海水中，水占96.5%左右，其余则主要是各种各样的溶解盐类和矿物，还有来自大气中的氧、二氧化碳和氮等溶解气体。世界海洋的平均含盐量约2.5%，而世界大洋的总盐量约为4.8亿亿吨。假若将全球海水里的盐分全部提炼出来，均匀地铺在地球表面上，便会形成厚约40米的盐层。
目前在海水中已发现的化学元素超出80种。组成海水的化学元素，除了构成水的氢和氧以外，绝大部分呈离子状态，主要有氯、钠、镁、硫、钙、钾、溴、碳、锶、硼、氟等11种，它们占海水中全部溶解元素含量的99%；其余的元素含量甚微，称为海水微量元素。
溶解于海水中的氧、二氧化碳等气体，以及磷、氮、硅等营养盐元素，对海洋生物的生存极为重要。海水中的溶解物质不仅影响着海水的物理化学特征，而且也为海洋生物提供了营养物质和生态环境。
海洋对于生命具有特别重要的意义。海水中主要元素的含量和组成，与许多低等动物的体液几乎一致，而一些陆地高等动物，甚至人的血清所含的元素成分也与海水类似。研究证明，地球上的生命起源于海洋，而且绝大多数的动物生活在海洋中。在陆地上，生物集中栖息在地表上下数十米的范围内，可是在海洋中，生物栖息范围可深达一万米。因此，研究生命起源的学者把海洋称作“生命的摇篮”。
海洋作为地球水圈的重要组成部分，同大气圈、岩石圈以及生物圈相互依存，相互作用，成为控制地球表面的环境和生命特征的一个基本环节。
由于水具有很高的热容量，因此世界海洋是大气中水汽和热量的重要来源，并参与整个地表物质和能量平衡过程，成为地球上太阳辐射能的一个巨大的储存器。在同一纬度上，由于海陆反射率的固有差异，海面单位面积所吸收的太阳辐射能约比陆地多25～50%。因此，全球大洋表层海水的年平均温度要比全球陆地上的平均温度约高10℃。
由于太阳辐射能在地球表面上分布的固有差异，赤道附近的水温显著地高于高纬度海区，因此，在海洋中导致暖流从赤道流向高纬度、寒流从高纬度流向赤道的大尺度循环。从而引起能量重新分布，使得赤道地区和两极的气候不致过分悬殊。
海面蒸发产生的大量水汽，可被大气环流及其他局部空气运动携带至数千公里以外，重新凝结成雨雪降落到所有大陆的表面，成为地球表面淡水的源泉。由此可见，海洋对全球天气和气候的形成，以至地球表面形态的塑造都有深远的影响。
海洋中的动物约16～20万种，植物一万多种。海洋中的生物，如同整个生物圈中的生物一样，绝大多数直接地或间接地依赖于光合作用而生存。海洋生物由海洋光合植物、食植性动物和食肉性动物逐级依赖和制约，组成了海洋食物链。
海洋作为一个物理系统，其中发生着各种不同类型和不同深度的海水运动和过程，对于海洋中的生物、化学和地质过程有着显著的影响。海水运动按其成因，大致分为：海水密度变化产生的“热盐”运动，如海面蒸发、冷却和结冰，以及海水混合等；海面风应力驱动形成的风生运动，如风海流和风生环流等；天体引力作用产生的潮汐运动；海水运动速度切变产生的湍流运动；各种扰动产生的波动，如风浪、惯性波和行星波等。
海洋是生物的生存环境，海水运动等物理过程会导致生物环境的改变。因此，不同的流系、水团具有不同的生物区系和不同的生物群落。海水运动或波动是海洋中的溶解物质、悬浮物和海底沉积物搬运的重要动力因素，因此，海洋中化学元素的分布和海洋沉积，以及海岸地貌的塑造过程都是不能脱离海洋动力环境的。反过来，海水的运动状况也与特定的地理环境、化学环境有关。这就是海洋自然环境的统一性的具体表现。
大洋地壳作为全球地壳的一个结构单元，具有不同于大陆地壳的一系列特点。陆壳较轻、较厚，比较古老；洋壳较重、较薄(缺失花岗岩层)，相对年轻。在地壳的均衡作用下，陆壳质轻而浮起，洋壳质重而深陷。地球之所以存在着如此深广的海洋，是与洋壳的物质组成有关的。
由于海水的覆盖，海底地壳是难以直接观察的。近半个世纪以来，深海考察发现了海洋中有深度超过万米的海沟，长达上千公里的断裂带以及众多的海山：而给人印象最深的是存在着一条环绕全球、纵贯大洋盆地、延伸达80000公里的水下山脉体系。这条水下山脉纵贯大西洋和印度洋的洋盆中部，所以称为大洋中脊。在大洋中脊顶部发育有一条被断裂带错开的纵向的大裂谷，称为中央裂谷。
20世纪70年代以来，海洋学者乘坐潜水器考察大洋中脊和裂谷，发现从裂谷底喷涌出来的热泉。原来，冷海水沿裂隙渗入炽热的新生洋壳内部，变成热海水，热海水和洋壳玄武岩之间发生强烈的化学反应。玄武岩中的铁、锰、铜、锌等被淋滤出来进入热海水，从而喷出富含金属的热泉。由河流带入海洋中的镁、硫酸根，在上述过程中也大部分被中脊轴部的洋壳所吸收。据估计，沿着八万公里长的大洋中脊只需800～1000万年，与世界海洋等量的海水就可以经过脊轴洋壳循环一遍。这对于海水化学成分的演化，产生了十分深远的影响。
总之，海洋中发生的各种自然过程，在不同程度上同大气圈、岩石圈和生物圈都有耦合关系，并且同全球构造运动以及某些天文因素密切相关，这些自然过程本身也相互制约，彼此间通过各种形式的物质和能量循环结合在一起，构成一个具有全球规模的、多层次的海洋自然系统。正是这样一个系统，决定着海洋中各种过程的存在条件，制约着它们的发展方向。
海洋科学研究的目的，就在于通过观察、实验、比较、分析、综合、归纳、该绎以及科学抽象方法，去揭示这个系统的结构和功能，认识海洋中各种自然现象和过程的发展规律，并利用这些规律为人类服务。
2. 海洋水体运动的三种形式
水循环分为海陆间循环（大循环）以及陆地内循环和海上内循环（小循环）。从海洋蒸发出来的水蒸气，被气流带到陆地上空，凝结为雨、雪、雹等落到地面，一部分被蒸发返回大气，其余部分成为地面径流或地下径流等，最终回归海洋。
这种海洋和陆地之间水的往复运动过程，称为水的大循环。仅在局部地区(陆地或海洋)进行的水循环称为水的小循环。环境中水的循环是大、小循环交织在一起的，并在全球范围内和在地球上各个地区内不停地进行着。
水循环是指地球上不同的地方上的水，通过吸收太阳的能量，改变状态到地球上另外一个地方。例如地面的水分被太阳蒸发成为空气中的水蒸气。而水在地球的状态包括固态、液态和气态。
而地球中的水多数存在于大气层、地面、地底、湖泊、河流及海洋中。水会通过一些物理作用，例如：蒸发、降水、渗透、表面的流动和地底流动等，由一个地方移动到另一个地方。如水由河川流动至海洋。
水循环是多环节的自然过程，全球性的水循环涉及蒸发、大气水分输送、地表水和地下水循环以及多种形式的水量贮蓄降水、蒸发和径流是水循环过程的三个最主要环节，这三者构成的水循环途径决定着全球的水量平衡，也决定着一个地区的水资源总量。
3. 海洋运动的主要动力
鹦鹉螺号所使用的动力来源是电。电主要依靠的是利用海洋里的化学能或者温差等手段进行发电，并且通过取得海水中的电解质纳，制成纳电池，供给鹦鹉螺号所使用。
在小说中，鹦鹉螺被描述为一艘长70米、宽8米的细长梭形潜艇，具有卓越的导航性能，最高时速50海里。
这是一艘理想的潜艇，完全由电力驱动，从海水中提取钠，并将钠与汞混合，形成一种合金，取代原电池中的锌，锌被转化为电，储存在电池中。
食物全是鱼、海藻等，所以能量和船员的必需品都来自海洋。它根本不需要土地供应，可以无限期地在海上航行。
4. 海洋运动的尺度可以跨7个数量级
当然是海洋生物多了，只是一部分海洋生物通过进化，能适应陆地的生活，而其实绝大多数生物都继续保留在海洋生活的能力，因而从数量来说，应该说海洋生物数量不知道是陆地生物的多少倍，可能要差好多个数量级
5. 海洋运动形式
海水运动有三种主要形式：波浪、潮汐和洋流1、波浪 波浪按成因分类，风浪是最常见的一种波浪，受风力作用而产生。
风吹拂海面时，海水会不断起伏形成波浪，风力风速越大，波浪的规模、能量越大。
海啸－－一种特殊性质的波浪，它规模巨大，破坏力相当强。
它可分为两类：一类是由海底地震，深海地震或火山爆发而引起的地震海啸；另一类是由风暴而产生的气象海啸，也叫风暴潮。掀起形成的滔天巨浪几十米高，可以吞没整个海岸地区，摧毁建筑、村镇，造成重大灾害。
海啸能以每小时800km以上速度横扫海面。
潮汐－－在海岸边，能看到涨潮、落潮，海面上升、下降。
潮汐是海水在月球和太阳引力作用下发生的周期性涨落现象，涨潮时，海面上升，落潮时海面下降。
日、地月成直线 日月引力叠加,形成大潮（朔、望）日、地月成直角关系 日、月引力分散形成小潮（上弦月、下弦月） 海水受到引力较分散 一天中海水涨落两次?一天有两次涨潮和两次落潮？
地球每天自转一周，地球上各个地方在一天里面，向着月球时，形成涨潮、落潮，背着月球时也会形成涨潮落潮（例A、B）。潮汐的影响，潮水会淹没潮间带，使海底泥沙迁移。
潮间带：退潮时露出水面，涨潮时被潮水淹没的海岸地带。
由于航海和海岸 工程建设比如筑港要利用潮间带，因而要掌握潮汐和潮流的特性.潮汐现象还与地形有关系。
钱塘江大潮在浙江海岸一带，能与杭州湾地形有关，由于杭州湾地形是三角形海湾，外部开口大，内部狭窄，每当潮水涌入三角形海湾中，潮位堆高，潮差增大，海水在海湾中叠加暴涨。
第二个原因是气象条件：每年夏秋季节，夏季风（东南季风）盛行，在东南季风作用下形成的风浪，加剧了潮势。
第三个原因是天文因素：当日、地、月成一直线时（朔望月），潮差较大，所以有“八月十八观潮”之说。针对杭州湾受潮影响的特点，一方面我们选择好时机，可以观赏钱塘潮壮美景象；另一方面还要采取防御潮水入侵措施—修筑海堤。
洋流－－海水常年大规模的定向流动，例墨西哥湾暖流（具有相对稳定的流速流向，非常大的规模）时间方向稳定。
在三种形式中，主要研究洋流，洋流是海水主要的运动形式，按照洋流形成原因，可以分为三类：
1、风海流 大气运动和近地面风带，是海洋水体运动的主要动力。
盛行风吹拂海面 ，推动海洋水随风漂流，并使上层海水带动下层海水，形成规模很大的洋流，叫做风海流。
2、密度流由于各海域海水的温度、盐度不同，引起海水密度的差异，导致海水的流动，叫做密度流。
密度流不只分布在直布罗陀海峡一处，再比如，（曼德海峡)红海与印度洋，红海与地中海，波罗的海与北海，地中海与黑海。
密度流分布规律：在封闭海区与开阔海洋之间的海峡，密度流的分布一般都很明显。
3、补偿流—海水的连续性，补偿流失由风力和密度差异所形成的洋流，使海水流出的海区海水减少，由于海水连续性要求，补偿流失，相邻海区的海水便会流来补充，这样形成的洋流叫做补偿流。
补偿流形成与风海流，密度流紧密联系。可分 垂直补偿流主要发生在沿岸地区，在海岸附近，海水受风力作用发生运动，受离岸风或迎岸风的影响。
受离岸风影响 由于离岸风吹送，表层海水离岸而去，导致邻近海区海水流速来补偿海水缺失，下层海水也上升到海面，来补偿流去的海水，形成上升流（低纬信风带大陆两岸）寒流。
当表层海水遇到海岸或岛屿阻挡时，海水聚集在水平方向上发生分流，在垂直方向上产生下降流。影响：上升流能把底层的营养盐类物质带到表层，使浮游生物大量生长，为鱼类提供饵料，因此，上升流海区往往形成重要的渔场，比如秘鲁渔场得益于秘鲁寒流（上升补偿流）。洋流的形成除了受上面这些因素影响外，还受到陆地形状和地转偏向力影响，陆地形状和地转偏向力会迫使洋流在运动过程中，洋流的流动方向发生改变。洋流形成是受多种因素综合作用的结果，这使洋流的分布很复杂，但也是有一定规律的。
