莫里是最早研究海洋与气象相互关系的学者。他收集了大量关于风、海流、水温等观测记录，于1846年编写了《海洋气象观测报告》第一卷。第二年，他又绘制出精确的导航图，图上详细地记载了风力、风向、信风、赤道无风带、表面水温，以及不同月份的暴风次数、雨和雾的频度等。1855年出版的《海洋自然地理学》是莫里的代表作，它第一次系统地叙述了海流、风、盐度、温度、海洋与大气关系等自然地理现象，成为近代海洋学的第一部重要着作，莫里也因此成了近代海洋学的奠基人。
莫里的重要贡献之一是对海流进行了系统、详细的记录和研究。具体来说，他特别研究、论述了墨西哥湾暖流。这条海流最早是由美国学者富兰克林于1769年发现并进行研究的。莫里研究了这条海流之后，在《海洋自然地理学》一书中形象地写道：“在海洋中有河流，它在最大干旱的情况下不会干涸，在最大洪水的情况下不会溢出两岸。这河流的两岸和河床是由冷水组成的，而河里的流水则是温水，墨西哥是它的源头，北冰洋是它的河口。”
陆地上任何地方也找不到这样雄伟的水流。一般海流的宽度为几十千米至几百千米，深度是几百米，流速每分钟几十米，流量可达每秒几百万、几千万立方米。墨西哥湾暖流不仅比陆地上任何一条江河都大得多，而且也是海洋里“河流”的冠军。它在佛罗里达海峡处的水流量为每秒2600万立方米，接近切萨皮克湾时已达每秒八九千万立方米，相当于几千条密西西比河的入海水流量。
海流是怎样形成的？经过科学家多年来的大量观测研究，总算基本上弄清了它们的成因和某些规律。地球上海流的分布主要受盛行风、海水密度、地球偏转力、海底地形、海岸轮廓和岛屿等的影响，按它们的成因，海流可分为风海流、密度流、梯度流、倾斜流、补偿流；按它的水温高于或低于所流经的海区，海流又分为暖流和寒流。
在海流研究方面，瑞典海洋学家埃克曼做出了最大的贡献。他首先提出了风海流(漂流)理论，并在1905年设计制造了能同时测量海水流速和流向的“埃克曼海流计”，这种仪器以后经过3次改进，一直是测量海流的主要工具。他还研究了密度流、梯度流、深层流、混浊流等理论。埃克曼以研究海流动力学闻名于世，是物理海洋学的先驱。
世界各大洋近表层的一些主要海流都属于风海流。风吹水动，这里的水流走了，邻近的水过来补充；如果风总是朝着一个方向吹，它就会推动海水顺着风的方向在海洋里作长距离的远航，连续不断，这就是风海流。比方说，北半球盛行东北信风，南半球盛行东南信风，这些风都是定向风，有了定向风就有定向流，所以一般的风海流都是有规律地流动的。
海流还受地球自转的影响。由于地球在不停地自西向东旋转，地球上运动的物体就将受到一个惯性力的作用，这个惯性力最早由法国数学家科里奥利于1835年开始进行了研究，为此又叫做科里奥列力。拿地球这个自西向东自转的旋转体来说，在科里奥利力的作用下，北半球运动的物体将向右偏，南半球运动的物体将向左偏，所以北半球的钢轨右方磨损较大，河流右岸冲刷较多，南半球则正好相反。同样的道理，北半球海洋的表面流向总是偏于风向右面45度，形成顺时针方向的环流，南半球海洋的表面流向总是偏于风向左面45度，形成逆时针方向的环流。
海水受风和地球自转的影响形成的风海流，深度一般不超过数百米，属“表层海流”。表层海流往往凭直观就能感觉出来，用普通海流计即可测定流速和流向。但是，要直接了解深层的海流可不那么容易。过去有人认为，既然海洋里的大海流差不多都是风吹起来的，而所涉及的深度又不过几百米，那么再往深处，没有风的作用，当然就不会有海流，那里只是死水一潭。可这又很难想像，特别是当人们了解到海洋的深处也存在着生物之后，更使人相信深层的海水也是流动的，否则怎么能向海洋深部输送氧气和养料，以满足海底生命的需要呢？
接着出现的问题是：海洋深部的海水算什么流动？最容易使人想到的一个因素是海水的密度。由于温度和含盐量(盐度)不同，海水的密度也不一样，密度大的海水流向密度小的地方，这样就形成了与风海流相应的密度流。
深层海水是怎么流的？早先说法很不一致。由于缺乏实际观测资料，一时难以测定，大家各持己见，谁也说服不了谁。深层海水的流动太微弱了，当时还没有足够精密的仪器可以用来测定它们的流速和流向。
进入20世纪以来，科学家们开始想到采用间接的方法，比如根据海水密度的大小以及它的水平分布和垂直分布，来分析和追踪深层海水究竟流向何方和流至多远。随着海洋观测资料，特别是海洋深层温度资料的增多，深层海流的研究工作也有了长足的进展。海洋学家斯费德鲁普和乌斯特等，根据海流动力学理论以及对海水温度、盐度、溶解氧等资料的分析，提出了更符合实际的海洋深层环流模式。
在南极地区，人们发现了一个深入南极大陆的威德尔海。冬季，这里低温、高盐的表层水密度要比它下面的海水密度大，于是它就一直下沉到海底，沿着海底北上，充溢于三大洋的大部分海底，并保持着来自威德尔海的低温高盐特性。在大西洋，这种南极“底层水”可以北上到纽芬兰浅滩；在太平洋，它到达阿留申群岛；在印度洋，它来到孟加拉湾和阿拉伯海。
在北大西洋，人们也找到了一个高密度海水区域——挪威海，不过它与大西洋之间有海槛分隔，所以当挪威海的下层高密度水越过海槛俯冲溢出时，会同周围的海水发生强烈的混合作用，使其密度降低，不能沉到大西洋底部，而只能位于南极底层水之上的1500米至4000米之间，并向南扩散，形成所谓的“深层水”。深层水可以向南越过赤道，进入南大西洋，然后围绕南极大陆流动，来到威德尔海，成为南极底层水的补偿流；它也可以绕过好望角进入印度洋，再由印度洋进入太平洋西部北上，做顺时针回转，越过赤道，从太平洋东部南下，在南极海区上升，同样成为南极底层水的补偿，从而形成一个巨大的南北间的海洋深底层环流。
除了威德尔海和挪威海内有海水下沉，其他海区也有海水“辐聚”下沉，这就是南极辐聚和亚热带辐聚。南极辐聚围绕南极大陆，这里的海水密度不是很大，因而这部分海水只能下沉到800米至1500米的中层，叫做南极中层水，它也像南极底层水一样自南向北扩展，充溢于各大洋的深层水之上。亚热带辐聚下沉的海水密度更小，只能沉到表层水之下、中层水之上，称为上层水。
就这样，整个海水被分成了5层：表层、上层、中层、深层、底层。除了表层海流主要是风海流，其余各层基本上是密度流。各层海流之间，也像表层海流一样，首尾相接，连绵不断，构成一个完整的海洋环流。
1957年，英国和美国的海洋学家组织了一次联合海洋考察，获得了许多更直接的证据，证明深层的海水确实是这样流动的，从而推翻了长期以来盛行的大洋环流的理论。他们主要采用了英国海洋学家斯瓦洛发明的特种浮子，适当重量的浮子能在预定深度的海水里漂浮前进；根据它所发出的超声波信号，即可得知它的运动方向和速度。另外，用它还可同时进行温度、盐度以及深度的测量。
各种海流有各自的运动方式。1973年，美国发射的“天空实验室”航天站上的第一批宇航员，用遥感仪器发现墨西哥等海岸水流中有大涡旋，接着又在美洲东西海岸，澳大利亚、新西兰、非洲和夏威夷群岛等地的附近海域发现有大涡旋存在。这些涡旋是海流之间海水交换的渠道，它们大大小小，形形色色，有人称之为“涡流大观园”。“涡流大观园”的发现被认为是20世纪50年代以来海洋学的重大进展之一。
所有的海水都在一刻不停地运动之中，海浪、海潮、海流……海流对地理环境和人类活动都有重大影响，它是航行的助手，又是旱涝预报员和气候调节器。墨西哥暖流像一道巨大无比的暖气流，横越大西洋流向寒冷的北冰洋，一路上春意盎然，给极地带来常年不冻的良港，给高纬地区带来暖和的冬天。还有，寒流和暖流交汇的海区——辐聚区，营养丰富，水温温和，鱼虾汇集，几乎都是世界上最着名的大渔场。
蜘蛛的惊异
发黏的网和特殊的汗
蜘蛛走进科学家的王国，被科学家从科学的角度进行观察研究的时代，可能从19世纪末受到法国昆虫学家的关注开始。
法布尔曾经系统地观察了各种蜘蛛——黑腹毒蜘蛛、克罗素蜘蛛、有带纹的蜘蛛、囊蛛、蟹蛛、园蛛、迷宫蜘蛛等。他为蜘蛛专门写了一本厚厚的书，叫《蜘蛛的故事》。在这本书里，法布尔详细地描述了他观察到的蜘蛛的生活习性，还提出了不少吸引人的思考问题。
法布尔曾经对园蛛的蛛网进行了细致的观察。首先吸引法布尔的是蛛网的蛛丝，它在太阳下面闪闪发光，好像一串精巧的珍珠。法布尔曾经用放大镜去观察它，但是看不仔细，因为蛛网上的蛛丝在气流的影响下始终不停地颤动。没办法，法布尔只好将玻璃片伸到蛛网下面，专门粘上几根蛛丝，可以放在放大镜或显微镜的下面仔细观察。
真是不看不知道，世界真奇妙。原来这缕缕透明的蛛丝，并不是单纯一根丝，而是一根根密密缠绕而成的空心细管，细管里面充满了像胶水一样的液体，这种液体从缠绕的细缝中慢慢地渗透出来，使蛛丝变得非常有黏性。法布尔无论是往蛛丝上放一根稻草或一小片羽毛，都会立刻被蛛丝粘住。怪不得凡是撞到蛛网上的昆虫，不管它是蚱蜢还是飞蛾，都被粘住再也飞不出去。
这时，法布尔明白了蛛网的秘密，却同时产生了新的问题：“蛛网有这么大的黏性，蜘蛛自己在网上跑来跑去，蛛网为什么不把蜘蛛自己粘住呢？”
这时，法布尔想到了自己的童年，他和同学常常在假日用收集到的蛛网到麦田里去粘金翅雀。蛛网的丝很黏，于是他们就在手上抹点油，再去收集蛛网，手上就不会被蛛丝粘住。——看到这里的少年朋友，我不知道你们用蛛网到树上去粘知了的时候，是不是也有自己不被蛛丝粘着的窍门。
于是法布尔想：“蜘蛛在网上跑来跑去而不被粘在网上，是不是因为它的脚上也有一层油呢？”
想到这里，法布尔先用一根稻草做实验，他在稻草上抹了一点油，用带油的稻草去触动蛛网，果然稻草不再被蛛网粘住了。
接着，法布尔又做了一个实验，他从一只活蜘蛛身上摘下一条腿，用这条腿接触蛛网，蛛网粘不牢它。然后，法布尔把这只蛛腿放在二硫化碳的溶液里浸泡了一刻钟。(二硫化碳是溶解油脂的溶剂。)然后取出蛛腿又用沾了二硫化碳溶液的刷子将蛛腿仔细地洗刷干净。完成了这些步骤，法布尔再将这条蛛腿放到原来的蛛网上接触的时候，蛛腿被蛛网牢牢地粘住了，和平时粘住稻草或羽毛一样。
于是法布尔用自己的观察和实验得出结论：“蜘蛛是用一种特殊的汗，使它能在网的各部分跑来跑去而不受到牵制。”
法布尔的观察是正确的。后来科学家们进一步发现，蜘蛛腿里的那种液体，不但是一种能防止自己粘在蛛网上的润滑剂，而且是一种“液压传动”装置。原来蜘蛛的腿里没有肌肉，只充满着那种液体，蜘蛛靠调节腿里液体的压强，使8只腿能灵活地跑来跑去。
液压传动是现代机械手、机器人通常采用的一种传动方式，因为它们都是没有肌肉的铁家伙，采用液压传动技术可以让它们像蜘蛛的腿那样灵活地动作。
灵敏的电报接收装置
法布尔饲养了6种园蛛，他发现，只有有带的蜘蛛和丝蛛两种经常停留在网中，不管有多强的阳光晒着它们都不怕。而别的几种蜘蛛，在结好网以后只让网张在那里，自己则跑到一个隐蔽的角落里果着，到了晚上才出来。
使法布尔感到奇异的是，虽然白天蜘蛛并不停在网上，但是如果有飞过的蜻蜓或蚱蜢不当心撞到网上而被粘住的时候，那躲在角落的蜘蛛马上会像闪电一般地冲过来，将网上的猎获物用丝网死死地缠住。
法布尔想，蜘蛛是怎样发现网上有了猎获物的呢？是它的眼睛看见的，还是有别的什么获取消息的方法？
一开始法布尔当然认为是蜘蛛用眼睛看到的，于是他进行了一些考察蜘蛛视力的实验，他把死蝗虫轻轻地放在蜘蛛的前面、背后或两旁，或者放在靠近网中心的地方，然而，不管蜘蛛是正在网上呆着或者是躲藏在什么角落，它们都一概不予理睬。
法布尔猜想，也许灰色的蝗虫不足以引起蜘蛛的注意力，于是改用一团最鲜艳的红色的丝绒团放在蛛网上，同样也没有引起蜘蛛的注意。
但是，当法布尔用一根稻草轻轻拨动那死蝗虫或红色的丝绒团时，蛛网发生了震动，蜘蛛就急急忙忙冲过来了。
于是，法布尔断定，蜘蛛的眼睛非常近视，它不靠眼睛去帮助寻找猎获物，而是靠一种震动来接收外界信息的，如果是这样，蜘蛛必须有一套接收震动的特殊的装置。这装置是什么呢？经过仔细观察，法布尔终于发现，在蛛网的中心，有一根蛛丝从那里引出来，沿着一个倾斜的角度，一直通到蜘蛛躲藏的地方，被蜘蛛的一只脚紧紧地握住。这根从蛛网中心伸出的蛛丝，就是蜘蛛的“电报线”，因为它的连接点在蛛网的中心，所以，不论蛛网的哪个部分受到猎物的震动，它都能把这种震动立即传给躲在角落里的蜘蛛。同时，它又是最快、最近、最方便的空中通道，蜘蛛一旦接到震动的信息，立即就能沿着这根蛛丝以闪电般的速度奔向猎获物。
这个观察结论正确吗？法布尔还用实验从反而进行验证。当他剪断了与蜘蛛相连的这根蛛丝电报线以后，不管再有多大的猎获物在网上震动，蜘蛛却始终一无所知。
使法布尔感到惊奇的是：蛛网悬在空中，经常受到不同强度的风的拂动，但是，对于这种拂动，蜘蛛能够很清楚地分辨出来，并不会错把这当做是有了猎获物的信息而奔了出来。于是，法布尔认为，蜘蛛握着那根蛛丝电报线的脚上的接收装置，有很灵敏的分辨力。这根电报线决不仅仅只像一根能传达外界震动的绳子，而是一根可以传达各种不同声波的电话线。而它的握着电报线的脚，有很灵敏的听觉分辨力，可以分辨出哪是由于猎获物在挣扎时引起的震动，哪是由于风吹过时引起的震动。
