지표면에서 육지 이외의 부분으로, 대규모 염수(鹽水)로 채워진 곳. 해양(海洋)이라고도 한다. 지구 표면적의 3/4를 차지하며, 3억 6천 만 km2에 과학적으로는 주로 해양이라고 하는데, 해양의 ‘해’는 깊고 어두운 바다 빛깔을 나타내며, ‘양’은 바닷물이 넓고 길게 이어져 있는 모양을 나타낸다.

〈바다의 크기〉 추정에 의하면 지구의 전표면적은 5억 1010만 km2이며 그 중 약 71 %를 바다가 차지한다. 또 해수의 전체 부피는 13억 6900만 km3로 수권의 약 98 % 이상을 차지한다. 이렇게 해양은 넓이에서 지구의 큰 부분을 차지하지만, 부피에서는 지구의 1/790에 지나지 않는다.

또 바다의 평균심도(平均深度)는 지구 반지름의 1/1680 정도이다. 바다에 관한 단면도는 보기 쉽게 하기 위하여 연직방향의 스케일이 과장된 것이 많다. 그러나 바다의 깊이는 수평 방향의 넓이에 비하면 훨씬 작다.

〈바다와 기상〉 앞에서 말한 바과 같이 바다는 지구 전체 표면적의 71 %에 이르는데, 그것을 구성하는 해수가 해수 위에 있는 공기와 다른 열적(熱的) 성질을 가지면 그 영향이 얼마나 큰가를 쉽게 상상할 수 있다. 해수와 공기의 물리적 성질은 큰 차이가 있고, 특히 해수의 열용량은 약 1.0 cal/deg·cm3이며 공기의 약 3000배 이상이다.

그러므로 해수는 공기에 비해 데워지거나 냉각되기 어렵다. 이런 사실에서 바다는 거대한 태양에너지를 저축하는 은행으로서, 또 지구상의 열수지(熱收支)의 조정, 안정기로서의 중요한 역할을 한다. 바다가 없었더라면 지구상의 기후·기상은 상상 이상으로 가혹했을 것이다.

해수와 공기는 열용량이 앞에서 말한 것과 같이 다르지만, 또한 지구상의 육지를 형성하고 있는 암석이나 토양의 열용량도 거의 해수의 반이므로 바다와 육지가 접하는 곳에서는 이것에 의한 해륙풍(海陸風) 현상 등도 볼 수 있다. 해양기후·대륙기후도 해수·육지·공기가 가지는 열적 성질의 차이에 원인이 있다고 할 수 있다.

바다의 존재가 기상·기후에 주는 영향은 이상 말한 것 외에도 따뜻한 만류(灣流)가 북유럽의 기후에 영향을 주는 등 여러 가지가 있다. 항해와 기상 문제는 주로 해상기상학에서 다루며, 바다와 대기의 여러 가지 상호작용에 대해서는 해양기상학에서 다루는데, 최근에는 바다의 존재가 기상에 주는 영향이 지금까지 상상하고 있던 이상이라는 것이 밝혀져, 이른바 해양·기상의 상호작용 연구는 해양·기상 양쪽으로 연구되고 있다.

바다의 가장 기본적인 구성요소가 해수라는 것은 말할 필요도 없겠지만 해수가 우수(雨水)나 강물과 다른 것은 그 속에 다량의 염류가 녹아 있다는 점이다. 이런 의미에서도 해수의 화학적 구성을 알아보는 것은 중요하다.

〈해수의 기원〉 해수의 성인·기원에 대해서는 옛날부터 여러 가지 설이 제창되어왔다. 이전에는 고온·농후한 원시대기(原始大氣)가 응결하여 생겼다는 설이 있었지만 지금은 지구 내부로부터 침출되어 나와 생성된 것이라고 한다. 즉, 고온하에서 녹은 암석으로부터 그 암석이 결정화할 때 침출한 것이 해수의 원천이 되었다는 것이다.

그러나 현재 있는 해수량이나 지구상에 있는 크러스트(지각 부분)의 부피 등을 계산하여 보면 크러스트 부분으로부터 침출한 것만으로는 불충분하며, 크러스트 하부의 맨틀 상부로부터 더 침출하지 않았는가 생각된다. 해수의 화학성분에 대해서는 성분에 따라서 그 공급이 다르다는 설도 있고, 화산의 분출가스를 화학분석하여 이 문제에 대한 연구를 해결하려 하고 있다.

해수의 침출이 현재까지 어떻게 변화하여 왔는가, 또 지질시대가 시작되기 전에 이미 그것이 거의 완료되었다고 하는 등 여러 가지 설이 있다. 이렇게 해수의 기원에 대해서는 아직 확실하지 못한 것도 있지만 현재는 해수의 수분염류(水分鹽類)가 전지질시대를 통하여 일정 비율로 점차 축적되었고, 따라서 해수의 농도 그 자체는 연대와 더불어 변하지 않았지만 해수의 절대량은 서서히 증가하여 현재에 이르렀다고 생각된다.

〈해수의 화학조성〉 해수 속에 녹아 있는 염류량은 해수 1ℓ 속에 30∼35 g에 이른다. 1873∼76년 영국의 탐험선 챌린저호는 세계 각지의 바다에서 해수를 채취하였다. W.디트머는 이 샘플을 써서 해염(海鹽)의 조성에 대하여 연구하였는데, 해염 전체의 농도는 장소·계절에 따라 다르지만 ‘세계의 해수에 대한 해염의 조성은 항상 일정하다’는 중요한 법칙을 발견하였다.

이 해염 조성 일정의 법칙에 따라 해양관측에서는 염소이온(Cl－)량을 측정하여 해수 속에 녹아 있는 염류량의 대표로 삼는다. 해양학에서는 ‘염분’이라는 양을 잘 쓰는데, 이것은 해수 1 kg 속에 포함되는 염류의 g수를 나타내며, 1,000분율(퍼밀:‰)로 나타낸다. 예를 들면, 한국에 가까운 서부 태평양은 하계의 그 표면 염분이 34.74 ‰ 정도이다.

〈바다의 염분 분포〉 염분은 수온과 더불어 해수의 성질을 나타내는 기본적 요소이다. 염분은 화학적 성질의 하나의 기준일 뿐만 아니라 해수온도와 염분으로부터 해수의 밀도를 구할 수 있는 점에서 해양물리학에서 중요하다. 또 밀도는 바닷 속의 밀도분포로부터 바닷 속의 흐름 모양을 계산할 수 있는 점(이른바 역학계산)에서도 중요하다.

세계의 바다에서는 표면 염분의 분포가 각 대양에서 거의 일정하다. 먼저 남북방향의 분포를 보면 적도 부근에 하나의 극소(極小)가 있고, 남북 두 위도 모두 20 ° 부근에 극대(極大)가 있어서 거기서부터는 위도와 더불어 감소한다. 염분은 일반적으로 난류계(暖流系) 물은 높고, 한류계(寒流系) 물은 낮다. 다음에 연직분포를 보면 염분은 깊이와 더불어 변하는데, 특히 표면에서부터 1,000 m 정도까지 사이에서 뚜렷하다. 1,000 m 정도 되는 곳에 보통 염분의 극소가 있고 더 깊어지면 염분은 다소 증가되다가 천천히 감소된다.

〈바다의 대류권·성층권〉 대류권·성층권은 원래 기상학 용어인데, 바다에서도 사용된다. 바다의 표층에서 400∼600 m 부분이 대류권이며, 표층수·중앙수·적도수의 상부가 되는 이른바 난수권(暖水圈)이다. 이 권 안에서는 수온·염분 등이 장소에 따라 차이가 뚜렷하며, 중위도 해역에서는 이것들의 계절적 변화가 크다.

대류권 아래에 성층권이 있다. 이것은 중층수·심층수·저층수로 된 냉수층(冷水層)이다. 상부의 깊이 1,400 m 정도 되는 곳은 극지방의 찬 해수가 잠류(潛流)가 되어 흘러온 것이므로 염분도 낮다. 이 아래층에는 염분이 다소 높은데 이것은 적도로부터 극으로 향하는 잠류가 심층수가 되어 흘러들기 때문이다.

〈해수의 물성〉 해수의 물성(物性) 중 비열(比熱)·증발의 숨은열[潛熱]·열전도·밀도 등은 아주 중요한 성질이다. 해수의 물리적 성질을 온도·염분의 함수라 생각하면, 일반적으로 염분의 영향은 온도의 영향보다 훨씬 작기 때문에 순수한 물에 대한 값을 해수값으로 사용해도 지장이 없을 때도 있다. 이 물리적 성질은 해수 속에서 일어나는 여러 가지 물리적 과정에 큰 의미를 가지는 동시에 생물환경(生物環境)으로서의 바닷속에서 생물이 생활하는 데 중요한 영향을 끼친다.

바다는 해수로 차 있기 때문에 그 표면을 바라보는 것만으로는 해저의 실상을 알 수 없다. 그러나 해수를 전부 없앴다고 가정하여 해저를 살펴보면 거기에는 세계 최고의 에베레스트산 높이보다 깊은 골짜기(마리아나 海溝)나 로키산맥보다 길고 큰 해저산맥(大西洋中央海嶺) 등 표면으로부터는 상상도 할 수 없는 웅대하고 복잡한 해저지형이 나타난다.

해저지형은 지형 자체도 흥미가 있지만 지구가 생성된 비밀을 밝히는 열쇠로서, 또 해저의 열유량(熱流量)은 ‘살아 있는’ 지구의 내부구조를 알아내는 중요한 실마리가 되어, 해양학의 가장 중요한 대상의 하나로 되고 있다. 지구 표면에서는 어떤 특정한 높이(또는 깊이)를 가진 부분이 대단히 넓은 면적을 차지한다.

이것들은 육지상에서는 해면으로부터 1,000 m에 이르는 부분과 바다의 해면 아래 3,000∼6,000 m 깊이의 부분이다. 이것에서 알 수 있는 바와 같이 바다 밑은 깊고 비교적 평탄한 부분이 대부분을 차지하고 있다. 한편, 육지쪽은 대륙이 형태적으로 넓게 또한 탁자 모양으로 되어 있고, 그 주변부가 비교적 급한 경사로 해양저(深海底라고도 한다)와 이어져 있는 것을 알 수 있다.

〈형태〉 해저의 형태는 크게 대륙주변부·해양저(심해저) 및 중앙해령 등의 3부분으로 나눌 수 있다. 대양 주변부에는 다음과 같은 지형이 있다.
① 대륙붕(continental shelf):대륙에 인접한 부분으로 완만한 경사를 지니고 있으며, 대부분이 200 m 이내이나 너비는 수 km에서 300 km 정도까지 이른다. 대표적인 대륙붕은 서해와 북시베리아 앞바다에 있다.
② 대륙붕사면(continental slope):대륙붕에 이어지는 부분이며, 험준한 절벽이다. 수평면에 대한 각도는 3∼6 °이다. 대륙붕사면은 100∼200 m의 심도에서 앞에 말한 경사로 가파르게 1,500∼3,500 m 되는 곳까지 이른다.
③ 대륙붕해팽(大陸棚海膨:continental rise):대륙붕사면에 계속되는 부분이며, 경사는 완만하고 심해저까지 이른다. 대륙붕을 갈라놓은 것이 해곡(海谷:submarine canyon)이다. 대륙붕과 대륙붕사면 사이에 주변해대(周邊海臺:marginal plateau)를 볼 수 있는 경우가 있다. 깊이는 200∼2,600 m이며, 그 예로서는 미국 동해안 조지아-플로리다 앞바다에 있는 브레이크 주변해대이다. 심해저는 보통 깊이 5,000∼6,000 m이다.

심해저에는 심해평원·심해구·심해해팽·해산 등의 지형을 볼 수 있다.
① 심해평원(深海平原:abyssal plain):심해저의 대부분을 형성하며 평탄하고, 경사는 1/1000 이하이다. 이 비정상적으로 평탄한 평원이 형성된 원인은 난니류(亂泥流)에 의하여 퇴적물이 축적되었기 때문이라고 생각되고 있다.
② 심해구(深海丘:oceanic hill):심해저에 있는 수십 m에서 수백 m에 이르는 구릉이다. 북대서양에서 많이 볼 수 있다.
③ 심해해팽(深海海膨:oceanic rise):80만 m의 너비를 가지며, 융기 위에는 150 m 정도의 고지를 볼 수 있다. 좋은 예로는 버뮤다 융기가 있다.
④ 해산(海山:sea mount):심해저보다 1,000 m 또는 그 이상 솟아 있는 고립된 바다 속의 산이다. 대서양의 켈빈해산이 좋은 예이다. 태평양의 해산은 대부분 꼭대기가 평탄하며, 평정해상(平頂海上) 또는 기요(guyot)라고 한다.

이 밖에 중앙해령이 있는데 이것은 바다 속에 있는 일련의 대산맥이며, 가장 전형적인 것으로는 남북 대서양에 걸쳐 남북으로 지나는 대서양중앙해령이 있다. 이것은 길이 6400만 m에 이른다. 너비는 약 190만∼240만 m이며 심해저로부터 솟아 있고, 꼭대기가 해표면에 나와 있는 부분도 있다. 대부분은 높이가 4,000 m 정도이다.

이 해저지형을 잘 살펴보면 중앙해령은 평행으로 달리는 몇 줄기의 산맥으로 되어 있고, 그 사이에 해구를 닮은 골짜기를 끼고 있다는 것을 알 수 있다. 이것은 중앙해령이 생성된 비밀을 말해 주는 것이다. 이들 지형 외에 바다에는 8,000∼1만 m에 이르는 깊은 심도를 가진 골짜기(해구)가 있고, 대부분은 일본해구나 민다나오해구처럼 대륙 주변에 있는 도호(島孤)와 평행으로 존재한다. 해구 중에서 특히 깊은 부분을 해연(海淵)이라고 한다.

지구상에 처음으로 발생한 ‘생명’이 바다에서 기원한 것과 같이 인류와 바다와의 관계는 끊을래야 끊을 수 없다. 물론 태고부터 인류는 바다를 이용해왔고, 교통로로서, 자원[製鹽·漁業]으로서 중요하다고 인식해왔다. 그러나 인류가 바다 그 자체를 과학적인 흥미의 대상으로 보기 시작한 것은 비로소 19세기에 들어와서였다.

오늘날 조직적이며 대규모적으로 해양관측을 실시하고 있으나, 바다에 대한 우리의 지식은 아직도 미흡하다. 그래서 바다에 관한 지식의 증대는 오늘날 인류에게 절실한 문제가 되고 있다.

〈식량자원으로서〉 지구상의 인구는 매년 약 1억씩 늘고 있다. 그리고 서기 2000년대에는 세계 인구가 60∼90억에 이를 것이라고 한다. 이 팽대한 인구를 먹여살리기 위해서는 육지상의 경지에서 현재의 농법으로는 한계가 있으므로, 식량원을 다른 데서 구해야 한다.

여기서 등장하는 것이 바다이며, 개략적인 계산이기는 하지만 1 ha의 바다가 가지는 잠재 식량생산 능력은 육상의 밀밭이 가지는 잠재 식량 생산능력의 2배라고 한다. 이런 점에서 식량원으로서의 바다를 더 개발하여야 한다. 그러기 위하여 바다가 가진 여러 가지 성질, 행동에 대한 확실한 과학적 식견이 반드시 필요하다.

〈에너지자원으로서〉 육상에서 얻을 수 있는 이른바 화석연료(化石燃料:石油·石炭) 등은 자원으로서 한계가 있다. 원자력도 물론 육상에서 얻을 수 있는 광석을 바탕으로 원자로(原子爐)에서 얻는다. 그렇게 되면 다음 에너지 자원으로서 인류가 다다르게 되는 곳은 바다이다.

바다가 가진 위치에너지[海流·潮流]는 전기 등의 에너지로 전환할 수 있을 것이며, 바다 표층과 심층의 온도차로부터 꺼낼 수 있는 열에너지도 있을 것이다. 이런 뜻에서 에너지원으로서 바다가 가진 의의는 크다. 현재는 공사·채산(採算), 그 밖의 문제로 바다가 가진 에너지의 직접이용은 실용화되고 있지 않으며, 프랑스의 조력발전소 등 일부만 실용화되고 있다. 그러나 장래의 에너지원으로 바다는 우리 생활에 지금보다 훨씬 밀접한 관계를 가지게 될 것이다.

〈수자원으로서〉 한국은 여름에 조금이라도 이상기상이 계속되면 금방 갈수(渴水)가 될 염려가 있다. 자연환경이 나쁘지 않은 한국에서조차도 이러하므로 세계적인 물 부족 문제는 심각하다. 이것을 해결할 유일한 방법은 해수의 탈염화(脫鹽化) 이용이다. 이미 미국에서는 이것에 대한 연구가 대대적으로 진행되고 있다. 이 밖에 광물자원·수산자원으로서 바다가 가진 의의는 대단히 크다. 미개발된 해저자원의 개발 가능성은 모든 각도로 검토되고 있고 해저유전 개발도 진행되고 있다.

또 해저주택 설계를 비롯하여 해중도로·해중교통기관·초음파조명과 통신 등의 주제가 제안되고 있고, 앞으로의 해양개발에는 모든 산업분야의 기술이 필요하게 된다. 오늘날 해양학은 우주과학·원자물리학과 나란히 거대과학(big science)으로 간주되고 있다. 바다의 중요성을 충분히 인식하였기 때문이다. 바다가 내일을, 21세기를 연다고 하는 것은 이러한 배경 때문이다.