1. 大陆海洋大气三者之间的物质能量相互作用过程
海洋中有丰富的资源。在当今全球粮食、资源、能源供应紧张与人口迅速增长的矛盾日益突出的情况下，开发利用海洋中丰富的资源，已是历史发展的必然趋势。目前，人类开发利用的海洋资源，主要有海洋化学资源、海洋生物资源、海底矿产资源和海洋能源四类。
海水可以直接作为工业冷却水源，也是取之不尽的淡化水源。发展海水淡化技术，向海洋要淡水，是解决世界淡水不足问题的重要途径之一。
海水中已发现的化学元素有80多种。目前，海洋化学资源开发达到工业规模的有食盐、镁、溴、淡水等。随着科学技术的发展，丰富的海洋化学资源，将广泛地造福于人类。
海洋中有20多万种生物，其中动物18万种，包括16000多种鱼类。在远古时代，人类就已开始捕捞和采集海产品。现在，人类的海洋捕捞活动已从近海扩展到世界各个海域。渔具、渔船、探鱼技术的改进，大大提高了人类的海洋捕捞能力。海洋中由鱼、虾、贝、藻等组成的海洋生物资源，除了直接捕捞供食用和药用外，通过养殖、增殖等途径还可实现可持续利用。
在大陆架浅海海底，埋藏着丰富的石油、天然气以及煤、硫、磷等矿产资源。在近岸带的滨海砂矿中，富集着砂、贝壳等建筑材料和金属矿产。在多数海盆中，广泛分布着深海锰结核，它们是未来可利用的潜力最大的金属矿产资源(图3.14《深海锰结核》)。
海水运动中蕴藏着巨大的能量，它们属于可再生能源，而且没有污染。但是，这些能量密度很小，要开发利用它们，必须采用特殊的能量转换装置。现在，具有商业开发价值的是潮汐发电和波浪发电，但是工程投资较大，效益也不高。
海洋渔业生产
海洋渔业资源主要集中在沿海大陆架海域，也就是从海岸延伸到水下大约200米深的大陆海底部分。这里阳光集中，生物光合作用强，入海河流带来丰富的营养盐类，因而浮游生物繁盛（图3．15《大陆架剖面示意》）。这些浮游生物是鱼类的饵料，它们在海洋中分布很不均匀，一般在温带海区比较多。
温带地区季节变化显著，冬季表层海水和底部海水发生交换时，上泛的底部海水含有丰富的营养盐类，这些营养盐类来自海洋中腐烂的生物遗体。暖流和寒流交汇处或有冷海水上泛的地方，饵料比较丰富。这些地方通常是渔场所在地（图3．16《世界主要渔业地区的分布》）。因此，尽管大陆架水域只占海洋总面积的7．5％，渔获量却占世界海洋总渔获量的90％以上。
世界主要渔业国都分布在温带地区，这些温带国家鱼产品消费量高，市场需求大。中国和日本是世界海洋渔获量较多的国家。中国在充分利用近海渔场（图3．17《舟山渔场的沈家门渔港》）和浅海滩涂大力发展海洋捕捞和海水增养殖业的同时，远洋捕捞也获得了较大的发展。日本可耕地有限，人口密度高，因此海洋水产品在食品结构中比重较大。
2. 大陆海洋大气三者之间的物质能量相互作用过程的示意图
人类对海洋带来咯无尽的破坏
主要有两个方面，（污染，过度捕捞）
1、石油及其产品（见海洋石油污染）。
2、金属和酸、碱。包括铬、锰、铁、铜、锌、银、镉、锑、汞、铅等金属，磷、砷等非金属，以及酸和碱等。它们直接危害海洋生物的生存和影响其利用价值。
3、农药。主要由径流带入海洋。对海洋生物有危害。
4、放射性物质。主要来自核爆炸、核工业或核舰艇的排污。
5、有机废液和生活污水。由径流带入海洋。极严重的可形成赤潮。
6、热污染和固体废物。主要包括工业冷却水和工程残土、垃圾及疏浚泥等。前者入海后能提高局部海区的水温，使溶解氧的含量降低 ，影响生物的新陈代谢，甚至使生物群落发生改变；后者可破坏海滨环境和海洋生物的栖息环境！
过度捕捞！
（1）人类有漫长的捕鱼历史，错认为海洋蕴含着无尽的资源，渔业资源资源是取之不尽的，对海洋鱼类毫无节制毫无规划地捕捞。
（2）随着机械、电子、化工、造船和整个科学技术水平的高度发展，捕鱼的渔获量大大增加。
（3）食品、营养保健、医疗、工业生产、科研等对海洋鱼类的需求量加大。
（4）渔政管理不到位
过度捕捞的危害：
（1）种群灭绝，无鱼可捕。 过度捕捞最直接的恶果就是导致种群的灭绝 。
（2)可捕鱼类质量下降 。因过度捕捞，近年来海洋捕捞渔获物营养级年年下降，渔获品种低龄化、小型化日趋严重，总体质量也越来越差。
（3）渔获产品结构发生变化，海洋生态系统面临灾难 。
（4）世界渔业产业结构发生变化，由捕捞转向养殖 。但不善的水产养殖所造成的破坏包括生态破坏，以及鱼群中猖獗流行的疾病等。
3. 大气和海洋中的
产生差异原因主要在于生态效率，即能量转化效率上。
因为陆地生态系统以腐食链为主,其净的初级生产量中有很多是动物不能消化的纤维素,使得生态系统的食物链从第一营养级到第二营养级的能量传递效率不到3%.而海洋净的初级生产量主要是藻类,能量转化效率高,所以海洋总的次级生产量远高于陆地生态系统.所以造成了陆地和海洋上空单位面积的整层单位能量差异。
4. 海洋上空大气能量的变化
海洋是地球上决定气候发展的主要因素之一。它通过与大气的能量物质交换和水循环等作用在调节和稳定气候上发挥着决定性作用，被称为地球气候的“调节器”。
海洋的气候调节功能
地球上的气候变化莫测，其最主要的原因是大气受热的状况和大气中所含水汽的多与少。地球上的热量来自太阳，这种说法并没有错。但前提条件是，它必须要经过海洋这个“调节器”才能影响地球气温，使地球温度发生变化。
太阳光以短波辐射的方式照到地球，当它通过大气时，只能一小部分被大气直接吸收，大部分则照射在地球表面，使地球表面温度增高。地球表面增温后，会不断向外发出辐射，这种辐射和太阳的短波辐射不同，不发光，只发热，属于长波辐射，也叫热辐射。这种长波辐射正是大气层容易吸收的，因而大气温度提高。
海洋占地球面积的2/3，它是大气热量的主要供应者；同时，海水的热容量比空气大得多，1cm3的海水温度降低1℃放出的热量，可使3000cm3的空气温度升高1℃。海水是透明的流体，太阳可以照射到较深的地方，使相当厚的水层贮存着热量。如果全球100米厚的表层海水降温1℃，释放的热量就能够使全球大气增温60℃。所以，海洋长期积蓄着的大量热能就像是一个“锅炉”，通过能量的传递，对天气与气候产生一定的影响。
大气中的水蒸气主要来自于海洋。海水在蒸发时，会将大量水汽散发到大气，海洋的蒸发量占地表总蒸发量84%左右，海洋平均每年可以把3.6万亿立方米的水化为水蒸气。空气中的水蒸气含量多了，就会使空气变得轻薄、新鲜些。
同时，海洋能够吸收大气中40%左右的二氧化碳，降低人类活动对环境造成的影响，能够有效抑制全球变暖。
根据以上所述不难看出，海洋是地球大气热量和水汽的主要供应者。海洋的热状况和蒸发情况，直接影响着大气的热量和水汽的含量与分布。因此，说海洋是地球气候的“调节器”一点都不夸张。
5. 造成陆地和海洋大气能量差异的原因
海洋水体和陆地水体是通过水循环的方式联系起来的。地球表面各种形式的水体是不断地相互转化的，水以气态，液态和固态的形式在陆地、海洋和大气间不断循环的过程就是水循环。地球表面的水通过形态转化和在地表及其邻近空间（对流层和地下浅层）迁移。水循环的成因：形成水循环的外因是太阳辐射和重力作用，其为水循环提供了水的物理状态变化和运动能量：形成水循环的内因是水在通常环境条件下气态、液态、固态三种形态容易相互转化的特性。降水、蒸发和径流是水循环过程的三个最重要环节，这三个环节构成的水循环决定着全球的水量平衡，也决定着一个地区的水资源总量。水循环，将海洋的水和陆地的水联系了起来。扩展资料水循环的主要作用表现在三个方面：
① 水是所有营养物质的介质，营养物质的循环和水循环不可分割地联系在一起；
② 水对物质是很好的溶剂，在生态系统中起着能量传递和利用的作用；
③ 水是地质变化的动因之一，一个地方矿质元素的流失，而另一个地方矿质元素的沉积往往要通过水循环来完成。
6. 海洋大气相互作用的基本特征
中国海洋大学
核心课程：
海洋学、近海区域海洋学、流体力学、海洋调查、卫星海洋学、物理海洋学、海洋要素计算、流体力学实验、海洋调查实习、海洋环流。
专业特色课程：
海浪、海洋内波、物理海洋实验、风暴潮、潮汐、极地海洋学、海洋-大气相互作用、海洋台站实习。
7. 海洋和大气之间也存在着持续的动量热量和什么的交换
大气湍流是大气中的一种重要运动形式，它的存在使大气中的动量、热量、水气和污染物的垂直和水平交换作用明显增强，远大于分子运动的交换强度。大气湍流的存在同时对光波、声波和电磁波在大气中的传播产生一定的干扰作用。
在大气运动过程中，在其平均风速和风向上叠加的各种尺度的无规则涨落。 这种现象同时在温度、湿度以及其他要素上表现出来。大气湍流最常发生的3个区域是：
① 大气底层的边界层内。
②对流云的云体内部。
③大气对流层上部的西风急流区内。
大气湍流的条件
大气湍流的发生需具备一定的动力学和热力学条件：其动力学条件是空气层中具有明显的风速切变；热力学条件是空气层必须具有一定的不稳定度，其中最有利的条件是上层空气温度低于下层的对流条件，在风速切变较强时，上层气温略高于下层，仍可能存在较弱的大气湍流。理论研究认为，大气湍流运动是由各种尺度的涡旋连续分布叠加而成。其中大尺度涡旋的能量来自平均运动的动量和浮力对流的能量；中间尺度的涡旋能量，则保持着从上一级大涡旋往下一级小涡旋传送能量的关系；在涡旋尺度更小的范围里，能量的损耗起到了主要的作用，因而湍流涡旋具有一定的最小尺度。在大气边界层内，可观测分析到最大尺度涡旋约为 1千米到数百米；而最小尺度约为1毫米。
8. 海洋和大气之间的热量交换
太阳辐射.在太阳辐射和地球引力的推动下,水在水圈内各组成部分之间不停的运动着,构成全球范围的海陆间循环（大循环）,并把各种水体连接起来,使得各种水体能够长期存在.海洋和陆地之间的水交换是这个循环的主线,意义最重大.
在太阳能的作用下,海洋表面的水蒸发到大气中形成水汽,水汽随大气环流运动,一部分进入陆地上空,在一定条件下形成雨雪等降水；大气降水到达地面后转化为地下水、土壤水和地表径流,地下径流和地表径流最终又回到海洋,由此形成淡水的动态循环.水循环分为海陆间循环（大循环）以及陆上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
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.
9. 海洋大气之间可以交换什么物质
所有波浪或海流将能量释放在海岸时，造成的影响大约是侵蚀或是输送沉积物，这些作用分布的垂直距离大约是海平面上下各10公尺的范围内，海平面以上10公尺通常是潮汐或是风暴系统影响的上限，而海流输送沉积物的力量在海平面下10公尺，且没有风暴的作用时，也会变得非常微弱。在这狭窄的20公尺以外，海水对海岸产生的形塑作用，主要就是海平面变化的影响。虽然海平面的变化不像地震造成的海啸，可在瞬间改变一个海岸，但是却能够在千年或万年的尺度内，持续地影响全球的海岸。
当地球的平均温度下降，全球便有大量的水分在南北极冰帽与大陆冰川中形成，而使得海平面下降；当地球温度升高，这些冰层又将融化，海水面又因而上升。在这样的变化之间，海平面的变动幅度可达100公尺，因此造就了一系列的海岸侵蚀地形。当海平面移动到一新而未被雕琢的海岸时，波浪开始在其上释放能量，逐渐产生新的地貌及不同型式的各式海岸，这样的情形可以在许多的海岸观察到。
10. 海洋与大气之间热量传递
在地球表面，低纬度地区获得的净辐射能多于高纬度地区，要保持热量平衡，必须有热量从低纬度地区向高纬度地区输送。地球上高低纬度间的热量输送主要是通过大气运动和洋流共同实现的。
在0°~30°N地区，海洋输送的热量超过大气输送的热量；在30°以北地区，大气输送的热量超过海洋输送的热量；在50°N附近，海洋把相当多的热量输送给大气，再由大气环流向更高纬度输送。通过海—气的相互作用和对热量的全球输送，维持了地球上的热量平衡。
11. 海洋大气相互作用及影响
一项新的研究警告称，全球海洋吸收的热量远比人们以前认为的要多得多。研究人员指出，研究结果显示，这些水体对污染的敏感度可能高于预期，这对IPCC 2014年气候变化评估构成了挑战。为此，来自普林斯顿大学和斯克利普斯海洋研究所的研究小组使用了另外一种不同的技术来测量海洋储存的热量。
研究由美国国家海洋与大气管理局(NOAA)资助。在这项研究中，科学家们发现海洋吸收的热量比过去估算的要多出60%。
