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大气、海洋和陆地对自然变异和人类活动的响应速率和规模，具有明显的区别：大气的响应速率快、规模大，全球效应突出；陆地的响应则较缓，且局域效应明显；海洋的响应速率和规模居于大气和陆地之间，但其具体表现则甚为复杂。海洋的板块构造保存了海底地壳的发展历史、而海底沉积物也保存了地球古环境的记录。海洋科学在20世纪后半叶得到迅速发展，海洋在地球系统中的关键位置已日益为人们所承认，海洋在人类可持续发展中的重要地位也日益为人们所认识。