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海洋學（英語：oceanography）是研究海洋的自然現象、性質及其變化規律，以及開發利用海洋的知識體系。它是研究海洋的地理學的分支。它涵蓋了廣泛的主題，包括生態系統動力學、洋流、波浪、地球物理流體動力學。板塊構造、海底地質，以及各種化學物質和物理性質在海洋內及其邊界的通量。這些不同的主題反映了海洋學家融合多個學科對世界洋的進一步認識和對天文學、生物學、化學、氣候學、地理學、地質學、水文科學、氣象學、物理學中的過程的理解。古海洋學研究了地質歷史中海洋歷史。

人類在史前時代就有了關於海浪和洋流的知識。科學形式海洋研究的雛型可以追溯到古希臘，亞里斯多德和斯特拉波記錄下了對潮汐的觀測。但早期海洋探索主要目的在於製圖，儘管也用了鉛線做深度探測，人類對海洋的了解相當長時間都局限在淺層區域。19世紀中葉，英國皇家海軍嘗試繪製全世界的海岸線，發現大部分海洋似乎都相當深。

開啟現代科學海洋學的是1872-76年的挑戰者號遠征。英國政府1871年接受皇家學會的建議，宣布探索世界大洋並進行科學調查。由威維爾·湯姆森和約翰·默里發起，改裝了皇家海軍的挑戰者號並配備獨立的自然史和化學實驗室[1]。在湯姆森的科學監督下，近7萬海里（13萬公里）的航程總共進行了492次深海探通、133條海底挖掘、151次開闊水域拖網和263次連續水溫觀測[2]，並發現約4700種新的海洋生物。挑戰者號遠征是人類史上第一次真正海洋巡航的科學考察，為整個學術和研究學科奠定了基礎[3]。約翰·默里之後在愛丁堡大學繼續研究，這裡在20世紀仍然是海洋研究的中心[4]。 默里是第一個研究海洋峽谷的人，特別是大西洋中洋脊，並繪製了海洋中的沉積物。 他試圖根據鹽度和溫度的觀測繪製出世界洋流，並首先正確地了解珊瑚礁發展的性質。

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