本章教材始建於1998/9/20, revised: 2017/2/21
一、地球的大小
地球如以地質學眼光來看可以分成三部份:1. 內部為石球(Lithosphere),主要由鐵鎳等重元素所組成,2. 石球面上凹下部份為水表層 (hydrosphere),3. 突出部份與水表層之外則均為大氣層 (atmosphere)所包圍。
石球之表皮層即通稱之地殼,地殼之外為生物活動場所,故又稱之為生物層(Bioshpere)。整體相比,如果將地球縮小至保齡球般大小,那麼水表層之相對厚度即相當於保齡球外的那層保護漆。地殼之組成岩層可以分為兩種,一為矽鋁質(Sial),質輕色淡,以花崗岩為主,平均比重約為2.9。另一種則為矽鎂質(Sima),質重色暗,以玄武岩為主,比重大於3.0。比重不同的岩層分佈並不規則,另外地球受自轉離心力的影響,在由火球冷卻過程中逐漸形成了表面崎嶇不平的扁球體形狀。
平均海平面大體上是和地球重力方向垂直的平面,我們視之為重力等位面(iso-geopotential surface),由此重力等位面所形成的球面所包含之球體亦稱為象地體(Geoid),計算海拔高度、海陸面積均以各該地之平均海面為準。象地體大致類似於一旋轉之橢球,其短半徑 b = 6356.912 Km,長半徑 a = 6378.388 Km,表面積為 510,100,934 Km2,陸地表面積148,847,000 Km2, 海洋面積 361,254,000 Km2,體積1,083,319,780,000 Km3。
二、海陸分佈
三、海洋的區分
(一)大洋(Ocean)﹕
面積很廣,鹽度大致穩定,有自己獨立的潮汐和海流系統者。 共三大洋,太平洋、大西洋以及印度洋。分界點﹕太平洋與大西洋在西經七十度南美洲頂端之合恩角、大西洋與印度洋以好望角(東經廿度)為界,太平洋與印度洋之分界線係由馬來半島、蘇門答臘、爪哇、帝汶、再經澳洲的倫敦突雷岬至塔斯馬尼亞島到南極(以東經147°為界)。但有人亦將圍繞南極大陸的海洋稱為南大洋或南冰洋、南極洋,北極海亦有人稱為北冰洋。
下圖為全球海洋主要環流之示意圖,藉此圖顯示各大洋與附屬海﹙地中海與邊緣海﹚之相關地理位置。。
摘自Apel, J. R. (1987) "Principles of Ocean Physics"。
(二)附屬海(或鄰海, Adjacent Sea)﹕
面積較小,受河水流入的影響很大,鹽度常有變化,幾乎沒有獨立的潮汐和海流系統,主要是受所屬大洋的影響。附屬海又可分為地中海 (Mediterranean Sea)和邊緣海兩種。 地中海﹕如歐洲地中海、波羅的海、南海、墨西哥灣、 波斯灣、紅海均是。邊緣海﹕如北海、日本海、東海、 黃海均是。
四、海洋的大小
海洋名稱 | 面積 106 km2 | 容積 106 km3 | 平均深度 (m) |
---|---|---|---|
太平洋 | 165.246 | 707.555 | 4282 |
大西洋 | 82.441 | 323.613 | 3926 |
印度洋 | 73.443 | 291.030 | 3963 |
合計 | 321.130 | 1322.198 | 4117 |
北極海 | 14.090 | 16.980 | 1205 |
東海 | 1.249 | 0.235 | 188 |
日本海 | 1.008 | 1.361 | 1350 |
全部附屬海 | 39.928 | 48.125 | 1205 |
大西洋(含附屬海) | 106.463 | 354.679 | 3332 |
太平洋(含附屬海) | 179.679 | 723.699 | 4028 |
印度洋(含附屬海) | 74.917 | 291.945 | 3897 |
全部海洋 | 361.059 | 1370.323 | 3795 |
面積﹕太平洋最大,大西洋次之,太平洋 > (大西洋+印度洋)。
深度﹕太平洋最深,印度洋次之,大西洋最淺。
容積﹕太平洋最大,佔全海洋容積1/2以上,全世界一半以 上的水均在太平洋。
以上各圖均摘自Thurman, H. V. (1993) "Essentials of Oceanography", 4th ed.。
太平洋最深處在馬里亞納海溝(Mariana Trench),大約位於142.5 - 149°E,以及10 - 15°N之間,也就是在關島東南方,平均11030公尺。其次是日本海溝(Japan Trench),位於東京東南方,深為10554公尺。
大西洋最深在波多黎各海溝(Peurto Rico Trench), 深9219公尺。
印度洋最深在爪哇島南方之巽它海溝(Sunda Trench), 又稱爪哇海溝(Java Trench), 深7455公尺。
五、海底地形
如下圖所示,具有大陸棚(Continental Shelf)、大陸斜坡(Continental Slope)、 大陸麓(Continental Rise)、深海平原(Abyssal Plain)、海溝(Trough)、海渠(Trench)等地形構造。
凸起地形﹕
凹入地形﹕
六、台灣附近的海底地形
台灣附近的海底地形甚富變化,有各式各樣的隆起或是凹入地形, 以下所示為科技部海洋學門資料庫提供之海底地形圖。