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海洋作为地球水圈的最重要组成部分，同气候系统各圈层之间存在着相互依存、相互作用的关系，是控制地球表面的环境和生命特征的一个基本环节。海洋对于气候的形成及其变化影响非常大。到达地球的大部分太阳辐射落在海洋上并被海洋吸收。由于海洋的质量和比热很大，它们构成了一个巨大的能量存贮器。海洋巨大的热惯性使得海面温度的变化比陆面温度的变化小得多，它对大气温度的变化起着缓冲器和调节器的作用。如果全球100米厚的表层海水降温1℃，放出的热量就可以使全球大气增温60℃。
海洋也是大气中水蒸气的主要来源。海水蒸发时会把大量的水汽从海洋带入大气，海洋的蒸发量大约占地表总蒸发量的84％，每年可以把36000亿立方米的水转化为水蒸气。因此，海洋的热状况和蒸发情况直接左右着大气的热量和水汽的含量与分布。同时，海洋还吸收了大气中40％的二氧化碳，而二氧化碳被认为是导致气候变化的温室气体之一。
在热带地区，由于存在着更强的直接太阳辐射，在海洋中形成了能量的盈余，赤道附近的水温显著地高于高纬度海区，所以在海洋中导致暖流从赤道流向高纬度、冷流从高纬度流向赤道的大尺度循环，从而引起能量的重新分布，使得赤道地区和两极的气候不至于过分悬殊。除了海流把贮存的一部分能量从热带输送到较冷的中高纬度外，也以感热和潜热的形式向大气释放能量，并向大气提供大量的水汽。当海面的水汽凝结成雨雪降落到所有大陆表面成为地球表面淡水源泉的时候，海洋就已经参与到地球表面的水循环当中。
除了暖流与寒流对气候的直接影响外，洋流对气候的影响还表现在另一方面，即当某一洋流减弱或增强时，洋流经过地区的气候也会随之改变。科学家研究发现，由于冰川融化、降雨量增加以及风向变化等原因，大量淡水流入北冰洋造成北大西洋暖流减弱。科学家认为，北大西洋暖流的变化，将影响到陆地的温度，从而影响气候的变化。近年来人们谈论较多的厄尔尼诺和拉尼娜现象，便与上述情况相似。
海洋覆盖地球表面积的71%，占地球全部水资源的97%，若以体积衡量，海洋占据了生物在地球上所能发展空间的99%。人类的可持续发展、每个人的生活，以及所有地球生命都依赖于健康的海洋。海洋不仅向我们提供了重要的食物资源，同时还处于全球气候系统的核心，它影响全球气象和气候，调节大气湿度和各种气体的浓度。
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