地磁检测论文

地磁检测论文

先介绍一下居里点
the Curie temperature
居里点或居里温度是指材料可以在铁磁体和顺磁体之间改变的温度。低于居里点温度时该物质成为铁磁体，此时和材料有关的磁场很难改变。当温度高于居里点温度时,该物质成为顺磁体，磁体的磁场很容易随周围磁场的改变而改变。这时的磁敏感度约为10的负6次方。

19世纪末，著名物理家居里在自己的实验室里发现磁石的一个物理特性，就是当磁石加热到一定温度时，原来的磁性就会消失。后来，人们把这个温度叫“居里点”。在地球上，岩石在成岩过程中受到地磁场的磁化作用，获得微弱磁性，并且被磁化的岩石的磁场与地磁场是一致的。这就是说，无论地磁场怎样改换方向，只要它的温度不高于“居里点”，岩石的磁性是不会改变的。根据这个道理，只要测出岩石的磁性，自然能推测出当时的地磁方向。这就是在地学研究中人们常说的化石磁性。在此基础之上，科学家利用化石磁性的原理，研究地球演化历史的地磁场变化规律，这就是古地磁说。
为了寻找大陆漂移说的新证据，科学家把古地磁学引入海洋地质领域，并取得令人鼓舞的成绩。
第二次世界大战之后，科学家使用高灵敏度的磁力探测仪，在大西洋洋中脊上的海面进行古地磁调查。之后，人们又使用磁力仪等仪器，以密集测线方式对太平洋进行古地磁测量。两次调查的资料使人们惊奇地发现，在大洋底部存在着等磁力线条带，而且呈南北向平行于大洋洋中脊中轴线的两侧，磁性正负相间。每条磁力线条带长约数百千米，宽度在数十千米至上百千米之间不等。海底磁性条带的发现，成为本世纪地学研究的一大奇迹。1963年，英国剑桥大学的一位年轻学者F.J.瓦因和他的老师D.H.马修斯提出，如果“海底扩张”曾经发生过，那么，大洋中脊上涌的熔岩，当它凝固后应当保留当时地球磁场的磁化方向。就是说在洋脊两侧的海底应该有磁化情况相同的磁性条带存在。当地球磁场发生反转时，磁性条带的极性也应该发生反转，磁性条带的宽度可以作为两次反转时间的度量标准。这个大胆的假说，很快被证实了，人们在太平洋、大西洋、印度洋都找到了同样对称的磁性条带。不仅如此，科学家还计算出在7600万年中，地球曾发生过171次反转现象。
研究还发现，地球磁场两次反转之间的时间最长周期约为300万年，最短的周期约为5万年，两次反转的平均周期约为42～48万年。目前，地球的磁场方向己保留70万年了，所以，人们预感到一个新的磁场变化可能正在向我们靠近。
对于海底磁性条带的研究仍在继续之中，许多问题仍找不到令人满意的答案。例如，对于地球磁场为什么要来回反转这个最基本的问题，就无法解释清楚。尽管科学家们提出过种种假说，但其真正的原因还是不清楚的。也就是说，地球发生磁场转向的内在规律之谜，有待于科学家们去继续探索。

再介绍铁磁材料
（1）铁磁性物质只要在很小的磁场作用下就能被磁化到饱和，不但磁化率＞0，而且数值大到10－106数量级，其磁化强度M与磁场强度H之间的关系是非线性的复杂函数关系。这种类型的磁性称为铁磁性。

（2）铁磁性物质只有在居里温度以下才具有铁磁性；在居里温度以上，由于受到晶体热运动的干扰，原子磁矩的定向排列被破坏，使得铁磁性消失，这时物质转变为顺磁性。

（3）特点
A、磁性很强，通常所说的磁性材料主要是指这类物质。
B、磁滞现象。
C、自发磁化： 铁磁性物质内的原子磁矩，通过相邻晶格结点原子的电子壳层的作用，克服热运动的无序效应，原子磁矩是按区域自发平行排列、有序取向，按不同的小区域分布，这种现象称为自发磁化。
未配对的3d电子壳层： Fe、Ni、Co、Mn
D、磁畴
自发磁化的小区域，称为磁畴。各个磁畴之间的交界面称为磁畴壁。

然后说明一下测量实验
铁磁材料的居里点
实验目的：初步了解铁磁物质有铁磁性转变为顺磁性的微观原理，学习用JLD——Ⅱ型居里点测试仪测量居里温度的原理和方法。
实验仪器：JLD——Ⅱ型居里点测试仪一套（主机一台、加温炉一台、样品5只）、ST16B型示波器
实验原理：对于铁磁物质来讲，由于有磁畴的存在，因此在外加的交变磁场作用下将产生磁滞现象。磁滞回线就是磁滞现象的主要表现。如果将铁磁物质加热到一定的温度，由于金属点阵中的热运动的加剧，磁畴遭到破坏时，铁磁物质将转变为顺磁物质，磁滞现象消失，铁磁物质这一转变温度称为居里点。本居里点测试仪就是通过观察示波器上显示的磁滞回线的存在与否来观察测量铁磁物质的这一转变温度的。本仪器通过给绕在样品上的线圈通交变电流，从而产生交变磁场。在给加热炉加热过程中，在示波器上找出居里点。
实验步骤：1、将加热炉的连线接于电源箱前面的两接线柱上。将铁磁材料样品与电源箱用专用线连接，并把样品放在加热炉中。将温度传感器、降温风扇的接插件与接在电源前面板上的传感器接插件对应相接。
2、将B输出与示波器上的Y输入，H输出与X输入用专用线相连接，“升温——降温”开关打向升温，开启电源箱上的电源开关，并适当调节示波器上Y、X调节，示波器上就显示出了磁滞回线。
3、炉上的两风门（旋钮方向和加热炉的轴线方向垂直），将“测量——设置”开关打向“设置”，设定好炉温后，打向“测量”，加热炉工作，炉温逐渐升向设置的温度。
4、温达到该样品的居里点时，磁滞回线消失，同时数显温度表显示测量的温度值——居里点。

打开加热炉上的两风门（风门上的旋钮方向和加热炉的轴线方向平行），把“升温——降温”开关打向降温，让加热炉降温后，换一样品重复上述过程，直到样品测完为止。

求一篇关于电磁污染的论文或调查报告

　　由北京金融街地区的电磁辐射事件，关注电磁污染与自身健康

　　2007年1月中旬起，在北京金融街区域（礼士路和复兴门附近），电子卷帘门和汽车遥控器经常无故失灵，居民怀疑与电磁辐射（功率大的无线发射设施）有关，并担心这种电磁辐射对自身健康的影响。在1月28日市政协会议的小组讨论会上，由市政协委员提到，而且市环保局副局长透露：不排除这可能是一些通讯类的发射或接收设施引起的，而目前国内关于电子污染防控的法规还不健全。市环保局已经向国家环保总局提出，希望由国家环保总局牵头，对在京相关单位各类无线发射设施展开统一调查。回顾以往居民担心电磁辐射对自身健康的影响而导致群体纠纷的事件，如朝阳区南十里居，北四环科学院南里，西北旺百旺家园等等。
　　人们，尤其是在（大）城市里生活、居住的人，时刻处在无形的“波磁海洋”中。了解电磁辐射知识，正确对待电磁辐射，自我主动预防无形的危害，已是关键所在。
　　我国的《电磁辐射环境保护管理办法》第一章第二条: 本办法所称电磁辐射是指以电磁波形式通过空间传播的能量流，且限于非电离辐射, 包括信息传递中的电磁波发射，工业、科学、医疗应用中的电磁辐射，高压送变电中产生的电磁辐射。电磁辐射主要通过热效应和非热效应作用于人体。电磁辐射的热效应，引起人体热平衡的失调；造成白内障；破坏睾丸的生精能力，导致不育等等。电磁辐射的非热效应主要影响人体的神经系统，感觉系统，免疫系统，内分泌系统。
　　电磁辐射的来源有自然和人工两大类。人们日常生活已离不开的人工设备，也都产生电磁辐射。这些产生电磁辐射的设备主要分为五大类：广播电视电磁设备类，包括广播、电视、调频等设备；通信、雷达及导航发射设备类，包括通信、基站设备、雷达及导航发射设备等；工、科、医电磁设备，如高频冶炼炉、塑料热合机、大型医疗电磁设备等；交通系统设备，如磁悬浮列车、地铁等；输电线路系统设备，如高压交流直流输电系统、变电站、换流站等。人们日常生活和工作已离不开的输变电设施、输电线路、动力与电热设备或家用电器等都或多或少地产生着电磁辐射。对无所不在的电磁辐射要有正确的认识。电磁辐射和电磁污染是两个概念。由国家环保总局制定的《电磁辐射防护规定》中，针对人体易敏感频段的电磁辐射的限值，比西方和国际上的要严格、标准高。
　　世界各国的许多研究机构、医学专家调查研究报告指出：经常受到电磁辐射的人员，其各种癌症发病的比例偏高。高压线附近居住的人们，不管是生理影响还是心理影响，反映出现头晕、恶心、烦燥、工作效率降低、失眠、记忆力减退等症状的事例，现在是越来越多。据英国国家辐射保护委员会的报告，达到或超过132千伏的高压线在数十米范围内的电磁辐射强度超过0.4微特斯拉；11－66千伏的高压线在十数米范围内的电磁辐度强度超过0.4微特斯拉；而埋藏在地下的高压线只在数米范围内的电磁辐射强度超过0.4微特斯拉。为了在更短的距离内、更多地削减电磁辐射，可在埋藏地段的土壤中，尤其是经过生活、工作区的，镶辅以匹热迷能高性能新型材料（有磁滞损耗机制的材料）制成的板块或半环圈，从而减少埋藏的深度并且最大限度地降低高压电力系统产生的电磁辐射对人体健康的影响。英国国家辐射保护委员会的一份写于2001年的调查报告称：居住在高压线周边，有电磁辐射下的儿童，其白血病发病率比居住在别处的儿童的高出一倍。而瑞典国家工业与技术发展委员会，选择220～400千伏的高压电网下的沿线一带进行调查，发现在1960年至1985年间，居住在距电线300米以内地段的50万人中，共有142名儿童患上病症，其中39人得白血病。通过计算，15岁以下的儿童如果暴露在平均磁感应强度大于0.2微特斯拉的环境中，则患白血病几率为一般儿童的2.7倍以上；若磁感应度大于0.3微特斯拉，则为3.8倍。国际上认同儿童居住环境中的磁场强度应不超过0.4微特斯拉。到目前为止的有关电磁辐射危害的研究都指向小儿白血病，而有关高压线电磁辐射对成年人健康的影响，还没有相关大规模调查的结果。对于老人，孕妇，这些电磁辐射敏感人群，本着防患于未然的态度，提倡多加防护。孕妇在怀孕期的前三个月尤其要避免接触电磁辐射，因为胚胎儿在母体内时，对有害因素的毒性作用非常敏感：如果是在胚胎形成期，受到电磁辐射，有可能导致流产；如果是在胎儿的发育期，若受到电磁辐射，也可能损伤中枢神经系统，导致婴儿智力低下。现代社会,先兆性流产和产前检查中发现胎儿有出生缺陷的事例是时有耳闻。认知电磁辐射，预防无形危害及防护知识推荐看徐锦圣 著的《享受匹热迷能》（中国物资出版社）或访问通用网址：匹热迷能 的内容。
　　工频电力（220伏）感应磁场对人体健康的影响不能轻视：变电站的磁场屏蔽较难，需采用多层屏蔽，把每次屏蔽的残余磁通量一次次地屏蔽掉；电流即电荷的移动产生磁场；一条输电线路的电压是不变的，而电流与线路容量直接相关并且随负载的变动而变化，因此感应磁场的波动很大；人体是具有一定的自我调节功能和自我修复能力的动态系统；随着经济的发展，电气化和信息化的快速普及和发展的速度，远超过人体的适应或基因变异的速度；机体细胞、组织可能因为长期、频繁的应激反应而会导致病态。工频磁场对人体健康的影响，主要在于各种工频电力驱动的电器、设备和输电线所产生的感应磁场相互叠加并且其总场值是不时变动的，而人们不知不觉地长期处于这种机体得进行频繁应变的环境能量中。人们熟知，手机辐射在其接通的瞬间，对人体健康的影响是最大的。日用电器，如电冰箱、空调等，其压缩机的循环启动都有电瞬变问题，从而引发瞬态场。经济的发展，信息化进程的加速和人们生活便利的需要，电磁辐射注定要伴随着人的一生。关于电磁辐射对人体健康的影响，人们要保持适度警惕，既不能过度恐慌，也不能漠然以对。医学研究表明，心理、社会因素可以激化人体的不稳定状态或使疾病状态持续，影响病程的逆转。所以在电磁辐射对人体的危害还无定论（未必就是电磁辐射导致的病症）而相关的流行病学调查报告却很多的情况下，相关部门与民众的沟通、对话机制，是解决问题的关键所在。
　　国家环境保护总局十分重视电磁辐射环境保护的管理：进行电磁辐射环境污染源的申报登记工作，建立重点污染源档案和数据库； 建立健全电磁辐射建设项目的环境影响评价及审批制度；建立健全的电磁辐射管理、科研和监测队伍。
　　所有产生电磁辐射的建设项目从立项、可行性研究、初步设计、施工图设计到工程开工建设都经过专家论证和政府审批；施工过程严格按照国家的环保要求进行，并且在工程竣工验收阶段邀请有关部门及专家参加。能够按程序施工的工程肯定符合国家标准。但正是大多建设项目（或工程）以经审批或检测即其场强符合国家标准，“对人体健康是安全的”为由，不进行沟通、对话，难以消除民众心存的恐慌，而导致群体纠纷和（或）建设项目（或工程）受阻。
　　电磁辐射对人体健康的影响，主要取决于人们所处地的电磁强度。根据《电磁辐射防护规定》（GB8702－88），任何一处地点的场强值是各种可能的电磁辐射的总量值。人们生活中所用的各种电器设备，都产生电磁辐射。建设项目（或工程）所产生的经审批或检测而符合标准的电磁场不可能不叠加在由各种电器设备（尤其是处于工作状况）所产生的电磁场上，不正是增加个人所受到的电磁辐射的总量吗？并且人们所用的电器设备的种类、数量、时间等都是变
　　量。
　　《电磁辐射防护规定》总则明确有，第一条中的“为保障公众健康”和第五条明确的“一切产生电磁辐射污染的单位或个人应本着‘可合理达到尽量低’的原则，努力减少其电磁辐射污染水平。”因此，必须确立人体健康是第一的观念；不现实或无法限制人们使用电器设备；建设项目（或工程）所产生的电磁辐射即使符合国家标准，也应进一步采取电磁屏蔽的措施，尽可能减少对外的电磁辐射，随着高性能新型材料领域针对电磁辐射的特种功能材料和复合材料的研究和开发，这是可控的，也是可行的。近几年来，电力部门就一直有着积极、有效地减少电磁辐射的措施：输电线路从“空中”转入“地下”即地下沟道埋设；变电站采用封闭式箱体开关和变压器；建筑外部辅以起消减电磁辐射作用的匹热迷能高性能新型材料；建造地下变电站（有待综合考虑环境、费用和安全等因素）等。
　　其实人们必须认识到电磁辐射源与居民区临近的原因。随着城市化进程的加快，城市人口巨增，城市半径不断扩大。这种迅猛发展导致原本人烟稀少的郊区广播电台发射站周边变得人口密集；把110千伏及以上的变电站建在郊区、远离城市的做法已不可行（远距离供电将会影响电网的合理布局和电能品质）；无线通讯基站增多。人们在日常生活中，完全可以减免不必要的电磁辐射，怎样防护和预防危害的知识推荐看徐锦圣 著的《享受匹热迷能》（中国物资出版社）或访问通用网址：匹热迷能 的内容。如个人应多加注意，以避免在自己的周围环境中有过多的工频感应电磁场，尤其是磁场的变动大：尽量离冰箱、电视机、微波炉、台灯、洗衣机、吸尘器等日用电器远些；日用电器不要集中摆放；尽量缩短每一次接触日用电器的时间；尽量少用或不用电吹风机、电热床具等；关上不使用的电器的电源；休憩时将计算机关机；合理布线等。由于生活中的需要，人们办公楼或住所周围可能会有产生电磁辐射的人工设施如基站、台站、高压线、变电站等，想随心所欲地换地方不太现实，那么可以采取一些必要的措施，如在直接面向电磁辐射源的墙壁上安装由匹热迷能高性能新型材料制成的板块，是行之有效的解决办法。可在屋内的四个墙角分别放有匹热迷能发生装置，共同起作用，抵消或中和电磁辐射的负面影响，营造和谐的室内环境能量。也可在桌椅底下、床底下，放置匹热迷能小型发生装置。人们的主要休息场所，即卧室，尽量避免摆放家用电器如电视机、电脑甚至电话机等，减少睡眠（恢复体力和精力）时的电磁辐射，也不失为一种明智的选择。另外，人们可以积极锻炼身体，呼吸清新的空气，多吃食富含维生素A、维生素C和蛋白质的食物，来增强机体抵抗电磁辐射的能力。现今人们的睡眠环境不应只考虑地磁因素。由于通讯的发展和电器使用的普及，人们，尤其是在大城市里生活、居住的，时刻处在无形的“波磁海洋”中。人体是“弱电磁体”，人的所有生命活动都受到各种电磁波的作用，睡眠也不例外。实验发现，除了可见光(导致是否黑暗)外，极低频电磁场可以明显减低夜间褪黑激素合成量。前瞻性医学研究显示，优质的睡眠（让人的精力和体力得到恢复）需要睡眠环境中的磁场保持相对的稳定。

初中地理论文。 跪求 谢谢谢

地球表面的2/3虽然被水覆盖，但其中97.5%是咸水，在余下的2.5%的淡水中，又有87%是人类难以利用的两极冰盖、冰川、冰雪。人类可利用的淡水只占全球水总量的0.26%，而这些淡水大部分是地下水。实际上，人类可以从江河湖泊中取用的淡水只占水总量的0.014%。有人比喻说，在地球这个大水缸里可用的淡水只有一汤匙，而这一汤匙水又遭到严重污染。
据联合国统计，全球淡水消耗量自20世纪初以来增加了约6―7倍，比人口增长速度高2倍。全球目前有14亿人缺乏安全清洁的食用水，即平均每5人中便有1人缺水。估计到2025年，全世界将有30亿人缺水。波及的国家和地区达40多个，主要为非洲和中东地区，印度、秘鲁、英国、波兰及中国部分地区亦会受到影响。
在全国600多座建制市中，有近400座城市缺水，其中缺水严重的城市达130多个，全国城市每年缺水60亿立方米，日缺水量已超过1600万立方米。缺水给城市工业产值造成的损失在1200亿元以上，且呈增长之势。
我国是世界上13个贫水国之一，按国际上的通行标准，人均拥有水资源2000立方米为严重缺水边缘，人均有水1000立方米为起码的要求线，到2030年，我国人口将达16亿～17亿，以16.5亿人计算，届时我国人均水量1700立方米。
预计到2000年，我国年缺水量将猛增到180多亿立方米。如果我们把水的有效利用率提高10%，每年可节水400多亿立方米，工业用水重复利用率已从1980年的20%提高到现在的30%左右，有的城市已达到70%。但我国城市水的重复利用率还是较发达国家低许多，一些重要产品的单位耗水量比国外先进水平高几倍、甚至几十倍。
目前我国因污染而不能饮用的地表水占全部监测水体的40%，流经城市的河段中78%不适合作为饮用水源，50%的地下水受到污染，64%的人正在使用不合格的水源。据水利部门对全国约七百条大中河流近十万公里河长检测的结果表明：我国现有河流近1/2的河段受到污染，1/10的河流长期污染严重，水已失去使用价值，这使前述缺水状况雪上加霜。由于污染严重，目前淮河上游一半支流的河水完全失去利用价值，干流在枯水期完全不能利用的水占62.5%。水资源占全国总量12%的珠江由于污染也出现缺水，不少河道发黑、发臭；广州市区河段水质已劣于五类标准，江水中含有毒物质超过了20余种，为此广州市被迫花巨资改向几十公里以外的西江和东江去取水。进入90年代，长江流域的污水排放量与日俱增，每年平均约达142亿立方米，占全国年均排污总量的40%，上海市的取水口已由昔日的黄浦江伸向了长江干流中心。目前，我国以水库作为供水水源的能力为每年5400亿吨，虽然多数供水水源的水质良好，但已有1/3的水库水质受到不同程度的污染。
水和空气一样，是人和一切生物所必需的。人离不开水，动植物也离不开水，科学家早已证实，早期的原始生命缘于水。因此，我们可以这样说，水是生命之源。在自然界中，大海、江河、湖泊、冰川以及地下水，构成了一个水的世界，科学家称它们为水圈。水圈和大气圈、岩石圈、生物圈等共同构成了一个完整的世界。
海洋，是生命的摇篮。在海洋出现之前，地球和太阳系中的其它行星一样，没有任何生命。海洋的暖湿气流是形成云雨的主要因素。在阳光的照射下，大量的水蒸气涌向天空，随着气流飘向大陆，在冷空气的作用下，形成降雨，一部分雨水通过江河重新回到两极和大海，另一部分则渗透到地下，成为地下水。而在南北两极和大陆高寒地带，降水是以雪的形式出现的。由于气温过低，大量的积雪又难以变成坚冰，于是便形成了冰川。我国的喜马拉雅山和昆仑山上的冰川，是青藏高原和新疆地区的主要水源地，连我们的母亲河黄河、长江，也发源于青藏高原的冰峰雪线。每年夏季，当太阳的光辉照射到冰峰的时候，融化的冰雪顺着沟壑江河，流向原野，流向牧场，成了当地人畜饮用和农牧灌溉的主要水源。
丰富的水资源给万物带来生机，使生态保持平衡。从太空观察，地球是一个蓝色的星球，71%的地球面积为水所覆盖，然而，人们很难想象，传统观念中“取之不尽，用之不竭”的水已开始成为稀有资源，水资源保护已成为全球面临的一个重要课题。
据科学家估计，地球储水总量13.7亿立方公里，而淡水却只占其中的2.5%。淡水的68.7%又封存于两极冰川和高山永久性积雪之中，这么一来，地球上只有不到1%的可利用淡水，存在于地下蓄水层、河流、湖泊、土壤、沼泽、植物和大气层中，这当中又有很大一部分不易取得。根据联合国关于一个国家如果每人每年供水不足1000立方即为缺水国家的标准来看，中国人口占世界总人口的22%，而淡水占有量仅占世界的8%，人均淡水占有量只有世界人均值的1/3，是众所周知的贫水国家。
水资源短缺造成的最为严重的后果，便是一些国家的人民身体健康状况恶化。世界卫生组织调查发现，现在发展中国家有10亿人喝不上淡水，全世界每年有1000万人死于因饮用脏水或污染水引起的疾病。而更令人不安的是，在世界许多地区，都隐伏着国与国之间为争夺水资源而发生冲突的危机。水资源危机中另一个不可忽视的方面便是城市缺水问题，在联合国列出的最有可能面临缺水问题的城市名单中包括我国的北京和上海，另外还有开罗、孟买、雅加达、墨西哥等特大城市。
我国是个多山多河的国家，流域面积超过1000平方公里的江河有1500多条。但我国人口众多，相对而言，水资源比较贫乏。就全世界而言，工业的高度发展，不仅对淡水的使用量越来越大，排放的大量污水对江河湖泊以及大海的污染也日甚一日，以至使大海出现赤潮，江河鱼虾绝迹，有的甚至成为臭河、死河。
保护水资源，防止水污染，已成了环保工作的重中之重

漫谈地球 一、 地球的宇宙环境 地球所处的宇宙环境是指以地球为中心的宇宙环境，可以从宏观和微观两个层面理解。宏观层面上是指地球在天体系统中所处的位置，即地月系—太阳系—银河系—总星系；微观层面上是指地球在太阳系中所处的位置。在无限的宇宙空间中，地球只不过是沧海之一粟，它处在永不止息的运动中。 二、 地球的特点 1、 自身构成特点 （1） 内部构造：地球的内部结构可以分为三层：地壳、地幔和地核。在地球引力的作用下，大量气体聚集在地球周围，形成包层，这就是地球大气层。 （2） 运动周期：地球就像一只陀螺，沿着自转轴自西向东不停地旋转着。她的自转周期为23小时56分4秒，约等于24小时。 同时，地球还围绕太阳公转，她的公转轨道是椭圆形，轨道的半长径达到149,597,870公里。 公转一周要365.25天，为一年。 2、 普通性与特殊性 地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星。在太阳系九大行星中，从质量、体积、运动等方面看，地球只是其中的普通一员，但是，存在生命尤其是高级智慧生命又使地球成为太阳系中特殊的一员。 （1） 普通性 地球太阳系九大行星之一。地球在太阳系中并不居显著的地位，但由于人类定居和生活在地球上，因此对它不得不寻求深入的了解。 它是行星地球， 按离太阳由近及远的顺序，地球是第3个行星，它与太阳的平均距离是1.496亿千米，这个距离叫做一个天文单位。在太阳系的八大行星中，地球的质量、体积、平均密度和公转、自转运动，与其它行星相比，尤其与类地行星相比，并没有什么特别的地方。按八大行星离太阳的距离来说，地球处于第三位；按质量和体积比较，地球都处于第五位。地球的自转和公转速度，在八大行星中，既不是最快，也不是最慢，其平均密度与其它类地行星也差不多所以，从这些方面看，地球确是一颗普通行星。 （2） 特殊性 自身条件：地球只是一颗普通的行星。但由于地球在太阳系中是唯一具有水圈和生物圈的行星，其大气圈也是独特的。它具备了生命存在的基本条件：充足的水分，恰到好处的大气厚度和大气成份，适宜的太阳光照和温度范围等，在地球上产生了目前所知道的唯一的高级智慧生命——人类。从这种意义上说，地球是宇宙中一颗特殊的行星。 外部环境：地球所处的宇宙环境看，主要有以下两个有利条件：（1）太阳在过去50亿年中没有明显的变化，并还将保持这种状态达50亿年之久，这就使地球有稳定的光照条件，生命从低级向高级的演化没有被中断。（2）太阳系的各大行星和大多数小行星都以近似圆形的轨道围绕太阳运动，不仅公转方向一致，而且绕太阳公转的轨道平面几乎在同一平面上，所以它们各行其道，互不干扰，使地球处于一种比较安全的宇宙环境之中。 三、 地球是我们人类生存的家园 它是美丽的。我们要爱护她，保护她。

海洋地理科学是推动航海实践活动的主要基础与前提之一，而航海活动实践又反过来成为海洋地理科学发展的最重要条件与动力，二者互促互进。海洋地理科学亦是浸透包容在航海史、科学史，乃至整个文明史中。今年是哥伦布“发现美洲”新大陆510周年，在追忆纪念这位伟大的航海家之际，从海洋地理科学的角度研究哥伦布的航海作用，对于拓展对哥伦布航海研究的界域，创新研究内容，突出时代特色，具有重要意义。

一、海洋地理科学与哥伦布西航思想及行动的形成

对哥伦布远航成功，多有贬诋者。如说哥伦布是个“骗子”、“一个疯子”、“神经很不正常”、“整个一生之中心理状态都有某种混乱”，说他的发现是“偶然的成功”等[1]。从海洋地理科学的角度看，这些说法是毫无根据的。

1.远航前的哥伦布掌握了较为深厚广博的海洋地理学知识。

哥伦布所处的时代，西欧人对“远东”还不甚了解。《马可波罗游记》中关于东方“黄金”的描写引起了西欧社会国王、封建贵族、僧侣以及商人日益炽热的欲望。西欧人以极大的热情进行探险，配合寻找新航路。到哥伦布从事探险时，葡萄牙人沿非洲西海岸向南已进行了几十年探险并取得成就。马可波罗的著作深深吸引了哥伦布，他反复仔细阅读，不仅精读，还做了研究。坐落在西班牙塞维尔的哥伦布纪念馆中，至今还保存着一部拉丁文的《马可波罗游记》，书上有哥伦布做过的眉批。一个富庶的、遥远的东方深深地吸引着他。

自14岁上船后，哥伦布先在波尔多菲诺，后来又在科西嘉岛当少年见习水手，以后又成为正式水手。地中海、北大西洋一带是他的海上家园。1476年，哥伦布在一次商船海战中，因船只毁掉，漂渡到葡萄牙。当时，葡萄牙人正以极大的热情从事沿非洲海岸向南的探险，旨在寻找一条绕过非洲南端好望角去东方的航路。他们已经发现了非洲沿海、大西洋上的一些岛屿，同时也向北方探险航行。哥伦布在葡萄牙应募参加了去布里斯托尔、加尔维和冰岛的第一次远航。在葡萄牙的航海期间，哥伦布进一步学习掌握了天文、地理、潮汐、风向等知识，其中与航海有关的学科知识尤为丰富。他熟悉并会操纵多种类型的船只，了解并会使用当时的航海仪器，掌握航海技术，研究绘制海图。他狂热地学习、搜集各种航海方面的资料，学会使用意大利、西班牙、葡萄牙和拉丁四种语言，成为一名航海专家。正如他自己于1501年所说的那样：“我从小置身海洋上，为的是在海上航行，且一直坚持至今。航海的技巧激励那些忠于航海事业的人在探索这个世界的秘密。充分地研究了天文学以及几何算术，我能全神贯注、得心应手地画出地球的形状和地球上的城市。”在不断的学习和实践中，哥伦布形成了向西航行的思想。2.坚信“地圆”说，深信向西航行可到东方。

科学是不断发展的，它的正确性及对社会实践的作用是有其时代性和相对性的。哥伦布所处的那个时代，海洋地理科学有许多内容今天看来是错的，但当时却是先进的，它也指导了人们的实践，起了应有的作用。地球是圆形的学说被公认并成为正统观点是近代的事情。在此之前的古代和中世纪，人类对于自己生活其上的大地的形状，说法多样。公元前6世纪的毕达哥拉斯和后来的柏拉图可能是最早提出大地是一个圆球形概念的哲学家。他们宣称的地球位于宇宙中心，天体环绕它进行圆周运动。著名学者波昔多尼曾在倡导大地球形说的基础上，推想从地中海向西航行可到达印度。公元2世纪，著名地理学家托勒密写成了古典天文巨著《大综合论》，其中认为地球是一个位于中心保持不动的球体，而天体则环绕它转圈子。托勒密撰写的《地球指南》共8卷，是一部影响深远的综合性地理学著作。书中采用经纬网，将地球分为360度，对地球的周长、各地名称，陆地、海洋及形状、温差等各方面都进行了论述[2](pp.142-148)[3](pp.175-180)。当然，因时代的局限，这本书的错误是相当大的，但它是那个时代地理学的结晶。

随着社会发展，12世纪以后古希腊学术著作和中世纪穆斯林的学术思想又重新被西欧吸收，被译成拉丁文。在西欧兴起收集翻译古希腊文化的热潮是由于社会对新知识需求的增加。到哥伦布时代，译成拉丁文的古希腊和穆斯林作家的作品数量多、学科广。哥伦布运用所学的拉丁语，读了大量古希腊著作，特别是托勒密天文学和地理学。他还学习了中世纪学者的有关著作，逐渐接触“地圆说”。

在马可波罗的游记中，讲到希邦格（日本）离印度海岸不远。此外，比哥伦布稍早些年的法国地理学者皮埃尔?戴利的《世界的样子》一书（一译《幻想世界》，Imagine Muudi），对哥伦布的影响极大。该书是根据亚里士多德和中世纪思想家罗哲尔?培根的观点而成，亚里士多德认为地球表面水域与陆地比例是1:6。该书把欧洲和亚洲说成是向两边延长着的“长长的”陆地，而在两大洲之间的海（指欧洲以西和亚洲以东的水域）便成了狭小而“短小的”了。书中还指出，“伊比利亚半岛的末端和印度东端彼此相距并不太远……显而易见，顺风有几天就能到达”，并断言：“绵延于西班牙和印度之间的海洋不甚宽广。”[4](pp.76-77)另外，据基督教《旧约》记载：“到了第三天，你应将水集合于大地的第七个部分，使其余六个部分干涸。”古希腊的学术观点与宗教文献相吻合，对于既追求学术知识又虔信宗教的哥伦布产生了特殊的作用。

哥伦布还在航海实践中，从各地搜集了很多不被其他船员们重视的、能够证明在大西洋遥远的地方有块陆地的证据。例如，如果西风持续地猛吹，海上飘来既非欧洲人也不是非洲人的尸体。另外，他听其他船员讲到，在离葡萄牙海岸450海里的地方，曾捞上一个木头制品，显然不是用金属工具做的，但小巧玲珑。在亚速尔群岛附近常常冲来一些陌生的树干和其他不为西欧人所认识的东西。通过理论学习与实践观察，“地圆说”更为哥伦布所深信。

3.综合推算与西航思想的最后形成。

根据古希腊地理学成果，参照马可波罗书中关于日本、中国位置的记载，以及中世纪西欧学者的著作，哥伦布的西航思想日臻成熟。早在15世纪70年代末，哥伦布就给赞成从西路航海去印度的学者、意大利的托斯堪内里写信。托氏对地理学特别是“地圆说”有许多独到见解，其中关于地球周长、经纬度及西欧与东方的距离等都有说明。他认为，在陆地上从里斯本向东测量，已知的大陆包括整个地球表面有230个经度，从西班牙出发向西只需走130个经度就能到达大陆的东侧（当时人们并不知道还有太平洋）。托斯堪内在研究马可波罗的书之后认为，从里斯本向西航行5000海里就可直达伟大的可汗王国（中国）。另一条海路绕安蒂利亚岛，“经过两千海里，您会碰上妙不可言的奇邦格（日本）……”。他还画出了北大西洋地图。哥伦布专门拜访了托斯堪内，向他求教并获得有关资料。托斯堪内的许多结论与亚里士多德，以及《旧约》、《世界的样子》等文献中的说法有出入。如《世界的样子》中断言，中国位于加纳利群岛以西三千余英里[4](pp76-77)。哥伦布虽然赞同托斯堪内的许多观点，但对托所制之路线有不同看法，认为太长了，因而需要自己计算。

要实践航行，哥伦布还面临两个问题，都和向西航行到亚洲的距离有关。其一是，如果地球是360度，那么1度有多长？其二，地球上已知陆地向东伸延有多长？根据《旧约》及亚里士多德关于陆地占6/7的说法，位于欧洲和亚洲之间的海洋只占360度的1/7，即51个经度，又考虑到《世界的样子》及《马可波罗游记》中的说法，哥伦布运算的结果是从西向东陆地面积占290度。这样，他的答案是，地球上海洋占70度。但1度有多长呢？根据古希腊托勒密的推算，以及中世纪穆斯林学者测量同一子午线两个点等几种测量方法，1度是62.5海里。也有一些地理著作说1度的长度不到10海里。哥伦布接受了环球距离较小的数字。

由于地球是圆形，在不同纬度上的两个经度之间的距离又不同，那么，在里斯本或亚速尔群岛的纬度上，两个经度间距离是多少呢？根据当时的数据知识及葡萄牙航海机构研究者们的计算方法，哥伦布计算出1度等于50海里。按这个标准计算，距所要去的东方目标不足3550海里（事实上沿北纬28度线，从加那利群岛到日本的距离是10600海里），可见，由于条件的限制，哥伦布的计算结果是错误的。按这个结果，西渡大西洋到东方确是要容易得多[5]。

然而正是这个“错误”，使哥伦布最终坚定了信心。这个理论与找黄金、辟航路、传播基督教的热情和冒险精神结合在一起，促使哥伦布开始着手实施西航计划。他在多次向葡萄牙国王申请未获准的情况下，又来到西班牙，经过多番奔波磨难，冲破重重阻力，最终促成行动。

哥伦布向西探航并发现美洲并非是“不理智的行为”，也不是“偶然的成功”，更不是仅凭“黄金梦”、“宗教狂热”来支配冒险活动的。他是一个有科学头脑、独到见解、注重实际的伟大航海家。

二、发现美洲对海洋地理科学的贡献

哥伦布在航海活动中对海洋地理科学做出了重大贡献，他第一个进入“美洲地中海”，发现了几乎全部巴哈马群岛、大小安的列斯群岛，足迹遍及现在的几十个美洲国家和地区，对海洋地理、水文状况进行了勘察，获得了不少发现，这里仅提及以下几个方面。

1.为环球航路的开辟、“地圆说”的最后证实打下了基础。
古希腊的科学文化在西欧上古末期和中世纪早期遭到严重破坏。中世纪时期关于地球的概念是按《圣经》中的解释，由幻想构成的地图，认为大地是一只圆盘，浮在水面上，天是由四根台柱支撑的穹窿，基督教圣地耶路撒冷在大地中心，中间是陆地，周围为水所环绕，有亚、非、欧三块大陆块。在中世纪前和中期的基督教西欧，这种观点占统治地位。十二三世纪以后，“地圆说”开始在欧洲兴起，哥伦布接触到了“地圆说”，又从《马可波罗游记》中了解到东方，结合航海的实践及见闻，坚信这一观念。尽管哥伦布是一名虔诚的基督教徒，但在地球形状这个问题上，却背离了基督教学说。正因为他相信“地圆说”，根据当时所能接触到的各种有关地理科学知识进行了周密的推算，得出地球的大约周长以及从西欧向西航行到东方的距离，使他的航行有了科学理论基础。虽然他的计算结果与实际相差较大，然而这种“错误”的理论是导致他发现美洲的最重要的因素之一。应当指出，主张从西欧向西航行到亚洲，所遇到的不仅仅是与自然界的危险作斗争的问题，更重要的是要与社会的、人为的困难作斗争，还要克服意识形态、思想观念上的种种阻力。当时绝大多数人不相信地圆学说，不相信向西航行可到东方。当时，尽管有几个国家在进行探险，有许多航海家，不怕风浪、不畏海盗，但却害怕驶进“地狱”，据说“地狱”的入口就在大西洋中的某处。在哥伦布第一次航行的水手中，还有人把这一传说看做是最可怕的危险。然而哥伦布以自己大胆的设想、科学的计划和无畏的精神冲破了这一障碍，西航成功了。他虽未找到真正的东方，却发现了美洲，通过这一发现，为后继者铺垫了环球航海成功的路。麦哲伦成功的因素之一，就是根据哥伦布的航海情况，又在他实践的基础上实现的。麦哲伦环球航行成功，在海洋地理科学史上的地位是非常重要的，意义相当深远。因此，哥伦布的航海活动不仅是开辟了一条通达美洲的航路，也是证实“地圆说”，并为以后开辟环球航路创造了条件，他开辟了航海活动的新时代，具有广泛的社会意义。

2.对海洋地理的勘测、发现和利用。

在航海过程中，哥伦布始终仔细观察、勘测所经海洋的水文、地理、气象等情况，计算航程，判别方位和经纬度，精心绘制地图并详细记载航海日志。他的《航海日志》内容丰富，被称为“地理大发现时代最感人肺腑的文件之一”，为后人研究西印度群岛、大西洋及中南美洲的海洋地理及航海科技史提供了宝贵的原始资料[6]([p.18]。他的海洋地理勘察、观测、发现及运用涉及到很多方面。比如，位于北纬20°到30°，西经40°到75°之间大西洋中神秘的马尾藻海，是海洋地理的一大奇观，有些自然状况至今难以解释。据考古发现，古代腓尼基人已到达马尾藻海。可是在中世纪，科学还深深地被禁锢在神学之中，马尾藻海却被认为是居住在深海中的神，能随便改变自己的形状，甚至可以突然消失，所以人们对其畏惧，一直无所认识。哥伦布第一次航经马尾藻海时，几乎被阻隔在那里。他是第一次详细记载马尾藻海的人，从此人们才开始对马尾藻海进行真正的科学考察
。
哥伦布对大西洋风向、洋流的发现和利用也有贡献。这些都是凭借他的丰富知识、经验、勇敢精神和聪明善断的天赋，在航海过程中体现出来的。比如第一次的航行返航时，为了防止触礁，躲开了东北信风带，在海上航行了48天。第二次航行时又逆信风北上用了93天。经过两次航行知道了有信风和偏西风的存在。他是第一个发现并利用大西洋中风系的探险家。同时，他也认识到海流的作用。他在很早以前就听到和见过欧洲西部海面上常有热带果实，珍奇雕刻、木材和异地人的尸体，在去美洲的航行中，又亲眼见到了后来被确认为是北赤道洋流的海流。同时，哥伦布还在当时航海仪器比较落后的情况下，发现了地磁的偏向因地区的不同而有差异（磁偏角、磁倾角）的现象。这些发现都是人类首次对海的认识，也很快被后人所运用。