海洋约占地球表面积的71%，既是生命的摇篮，也是人类文明的重要源泉。 海洋惠泽万物，同时也面临气候变化、水体污染、过度捕捞、生物多样性丧失等多重挑战。

海洋和大气同属流体介质，它们之间存在着复杂的相互作用，这种作用主要是通过海一气界面的物质和能量的交换来实现的。海洋和大气间的物质交换是多相的，既有液态的物质交换，又有气态的和固态的物质交换。 蒸发和降水是海一气间水分交换的重要方式，海洋向大气中输送水汽，大气中的水汽在适当的条件下凝结，又以降水的形式落到海洋。蒸发使海水浓缩，降水使海水稀释。因而，海一气间的水分交换能够影响海水的温度和盐度，从而也影响到海水的密度。

注意：海一气间还进行着多种气体的交换，其中对气候影响最大的是二氧化碳的交换。 海水不仅可以吸收二氧化碳，还可以通过海洋中藻类植物的光合作用消耗二氧化碳。所以，海洋对于大气中的二氧化碳浓度具有重要的调节作用，可减缓大气中二氧化碳增加的速率。 海洋和大气间也进行着广泛的固体物质的交换。 陆源物质、火山物质和宇宙物质等通过大气进入海洋，是海洋沉积物的重要来源；同时，海洋中的固体物质也会进入大气，如海水泡沫在风的作用下进入大气，泡沫中的盐类物质也随之进入。

在相互制约的大气—海洋系统中，海洋主要通过向大气输送热量来影响大气运动；大气主要通过向海洋提供动力，引起海水运动。大气和海洋的热量都来自太阳辐射，但是， 海洋是大气的主要热源，海水反射率比较小，吸收的太阳短波辐射能较多，并且海面上空湿度一般较大，所以长波辐射损失也较小，因此海洋就有比较大的净辐射收入。大气给海洋提供动力。大气环流及其所形成的行星风系使海水沿着一定的方向大规模地运动，形成洋流，引起海洋热量的重新分配。热带气旋可以加速海水的运动并可使海平面异常升高，严重时会造成灾害。

风暴潮、海啸、赤潮、海冰等都属于海洋灾害，其中尤以前两种灾害造成的危害最大。风暴潮指由强烈的大气扰动，如强风和气压骤变，引起海面异常升高的现象。风暴潮发生时，若正赶上潮汐高潮，往往会使水位暴涨，酿成巨灾。 风暴潮一般分为由热带气旋引起的风暴潮和由温带气旋引起的风暴潮两大类。前者多发生在夏秋季节，其来势猛、速度快、强度大，伴有急剧的水位变化，破坏力强；后者多发生在冬春季节，其增水过程比较平缓，增水高度低于热带风暴潮，常在中纬度沿海地区出现。

风暴潮灾害的轻重除了受气旋本身、风暴潮与高潮（潮汐）重合等因素的影响以外，还取决于受灾地区的地理位置、海岸形状和海底地形、社会及经济状况。一般来说，处于海风正面袭击、海岸呈喇叭口形状且地势平缓、人口密度大、经济发达的地区，风暴潮灾害较为严重。 防御风暴潮的主要方法是发布准确的信息和警报，同时，要加强风暴潮灾害和防治的宣传，建设防潮设施等。中国建立了风暴潮监测和通信网络，对风暴潮的预报工作正日臻完善。

海啸是由海底地震、火山爆发或水下塌陷和滑坡等引起的巨浪（表现形式是海水陡涨，骤然形成向岸行进的“水墙”）。洋底地壳运动引发海底地震时，会向海洋释放出巨大的能量，海水接受能量后便迅速以波动形式把它传播出去。大部分海啸是由地震引起的，称为地震海啸。大约80%—90%以上的海啸都发生在太平洋，受海啸灾害最重的是日本、智利、秘鲁等国家和地区。 中国海啸灾害发生频次不多，危害不重。应对海啸的措施主要是预报和海岸设防。