要抵挡住海浪，防波堤必须坚固。早期的防波堤，只是把大小不等的石块在垂直于海浪的来向上码放成一条松散的石堤。有的在石块之间，也没有很好的黏结，这种防波堤只能挡住一些小的海浪，遇到一些大的海浪，就会顷刻瓦解。后来，人们对这种松散石堤做了改造，在堤外又堆放了些形状不规则的异型块体，取得较明显的效果。这些异型块体的形状不同，对消除海浪的作用也不一样。目前，研究这类异型块体的消波功能，已成为专门的问。此外，人们还用水泥与石块把堤身砌成斜坡，以增强其抗浪的强度；但因工程量很大，又改用直墙堤。最初的直墙堤，用预先制好的水泥块，每块约有几吨重，用浮吊垒建起来。限于浮吊的起重能力，预制水泥块不能过大，又影响了筑堤的速度和质量。众所周知，在海上施工很受限制。比如，要选择大潮期间的最低潮位时，以便尽量减少潮汐对施工的影响；同时，最好在风平浪静的日子，免得风浪捣乱，并且要求施工进度快，以避开坏的天气和海况。
由此，人们又发明了沉箱式防波堤。
沉箱是由钢板焊接的空壳，像一个个的火车车箱一样。预先在船坞内做好沉箱，在坞内放水浮起沉箱，再用拖船把它运往施工现场，按预定位置放好，向箱内灌水或放入石块，使箱体落到海底。这样，一节节沉箱就构成了一道直墙式的防波堤。目前，这种沉箱越做越大，大的沉箱每个重几千吨，长宽高都有几十米，好像一条空壳的船体一般。
这种防波堤两侧平直，建成后可以兼作码头，大大提高了利用率。随着新技术和新材料的出现，防波堤的结构与形式不断改进，在直墙式防波堤的基础上，又相继出现了多孔透空式防波堤、浮式防波堤、空气防波堤等等。在众多的防波堤中，最令人耳目一新的是空气防波堤。它的消浪原理很简单，主要是利用压缩空气在海水中形成一道几米厚的“气泡墙”，这是由于在管道内通过压缩空气，使无数个大小气泡与周围海水混合起来，在水中形成一条特殊的“水带”。这条水带好像是海水里的一条“深沟”，海浪一进入“沟内”，就被里面的气泡包围“吃掉”
了，从而起到消浪作用。空气防波堤的构造也较简单，主要在海底或水中，设置一条或几条有孔管道。
使用时，将压缩空气压入管内，空气从小孔中喷出后，立刻在水中形成气泡上浮，一连串的气泡就构成了一道围幕，并扰动附近水体一起上升，到达水面时即形成方向相反的两支水平射流，分向两边流去。
在海底，为了补充上升水流的空缺，也会形成两支相向的水平流。于是，在管道两侧形成了两个封闭的环流，周而复始地进行循环。当海浪传到这里，首先与迎面来的水平流相遇，一部分海浪被破碎，余下的海浪继续前行，进入垂直上升的气水混合流区，不断遭到破碎，直到全部被“消化吸收”，从而起到了防浪作用。
空气防波堤的兴建、维修和拆迁都较方便，投资也较小，特别适合于在水深较大、地质条件复杂、施工难度大的港湾建设。目前，建造空气防波堤最大的难点在于压缩机的动力问题。因空气防波堤的用电量很不稳定，电力用量是随风浪大小来决定的，而电厂供电或自行发电都会遇到高峰时电力不足，低峰时又浪费电力等问题。为此，设计师又产生了一个新的想法。即在离海岸不远的海面上，安装一列浮筒，空气压缩机放在浮筒内，它的活塞与浮筒锚链相接。当浮筒随浪头下降时，活塞就把空气吸进压缩机内；当浮筒随浪头上升时，活塞把空气压进水下管道。这种浮筒式空气压缩机能随海浪大小自动地保证供给防波堤足够的空气，起到以浪制浪的作用。这种一举两得的构思是否可行，还有待于实践来验证。
其他海洋气象灾害
除了风暴潮与海浪外，海洋中还存在另外几种可怕的灾害，例如海冰、赤潮、海雾等。
1.白色“阴魂”——海冰
海冰是极地和高纬度海域所特有的海洋灾害，也是海洋五种主要灾害之一（其他为风暴潮、灾害海浪、赤潮和海啸）。广义的海冰是海洋中和海陆边界的冰的统称，包括天气寒冷导致海水冻结形成的咸水冰，漂浮于海洋的源于陆地的冰川冰，以及流入海洋的河冰、湖冰等。狭义的海冰仅指海水冻结形成的冰。
海冰的主要危害是威胁船只和海上构筑物的安全，阻碍航运，破坏渔业、养殖业及其他海上活动。
海冰是极地海域和某些高纬度区域最突出的海洋灾害之一。海冰是由海水冻结而成的咸水冰，但也包括流入海洋的河冰和冰山等。大陆冰川或陆架冰滑入海洋后断裂而成的巨大冰块中，露出海面的高度在5米以上者称为冰山，高度大者可达几十米，长度一般为几百米至几十千米。海冰，特别是冰山，对航行船舶和海洋资源开发设施的安全构成很大的威胁。
海冰在全年覆盖约7%的海洋，现在人们普遍认为，海冰是影响大气和海洋动力和热力状况的非常重要的因子。作为海气之间的绝缘层和表面紊热流的交换台，在同一大气状况条件下，海冰的活跃度比起周围开阔水域来，小了两个数量级。
同样，海冰对太阳短波辐射的吸收远远小于开阔水域，在有海冰的地方，原本落到海里的降水直接落在浮冰表面。因此在冰区海洋表面热量和淡水平衡有着强烈的相关性。海冰明显影响着海洋表面的物理性质，产生这种情况的原因是海水具有较高的反照率，另外，海水还影响着海气之间动力、热量及物质交换，这些都影响了海洋表面的辐射平衡。除此之外，海冰导致海冰覆盖区表面在冬天的温度比无冰区表面更低。在海冰冻结过程中会释放出盐分，这些盐分可以加深海水表面混合层，在对流作用的影响下，还能对南北半球的海水底部和顶部产生一定的影响。相反，在融化过程中释放出淡水，并促进海水表面成层。与低纬度情况相反，在极地区域，海水表面的盐和淡水的通量控制着混合层的发展。综合上述影响因素，全球热平衡和全球热盐的循环方面，海水起着至关重要的作用。很多因素都使得高纬度地区的气候发生了变化，例如气候变暖、海冰退缩以及各种变化的反馈过程会产生全球效应和作用。
反照率是海冰监测的一个重要指标，海水表面反照率明显低于海冰表面的反照率。反照率在水与冰的交界处会有突变或存在极大的梯度。只要这些数据可以得出，海冰的覆盖范围和流冰的密集程度就能够得到研究。
在南大洋的气候系统中，海冰主要起到了改变了大洋表面的辐射平衡、能量平衡和物质平衡的作用。
海冰的覆盖可改变海洋表面反照率，影响海洋表层对太阳辐射能量的吸收。一般情况下，无冰覆盖的海面反照率为10%~15%。而在海冰区，有新雪的海冰表面，反照率可以达到90%。此外，反照率的变化也是受海冰厚度、冰间水域的面积、海冰表面雪盖的影响的。因为海冰盐度小于周围海水，其变形和衰退不仅强烈影响海气之间的热交换，而且影响海水表面水平衡，因此对全球海洋环流产生潜在的影响。
通过热力学和动力学过程，海冰对地区乃至全球的气候状态和可变性起到至关重要的作用，在空间上和时间上形成的一系列反馈作用机制主要是因为，冰表面反照率反馈、海冰绝缘作用、海冰生成时释放的盐分及海冰融化时表面海水淡化使得全球热盐环流受到较大影响。
因为海冰能大量反射太阳辐射，阻碍海气热量交换，所以海冰的数量变化不仅能直接影响海况和海平面的变化，而且还能影响大气环流和气候。海冰，特别是冰山，严重威胁着航运和海洋资源的开发设施。
在每年的3~7月，北大西洋纽芬兰附近的冰山最多。为了保证航运安全，美国和加拿大等国从1913年开始就组织了国际冰山巡逻队，通过飞机、无线电、雷达来侦察报告冰山的地点和活动情况，并发布冰山警报。从20世纪60年代以来，卫星、遥感技术成为海冰的观测、预报和研究的新手段。
海上冰况侦察通常由飞机执行，陆上的侦测单位，以及水面上工作的船只，如破冰船等都是可以通报的单位，而在加拿大有专门负责的机构，其如同气象预报般地报告冰况，对航行船只的安全颇有帮助。
海上冰况侦察时，通常如同气象般地需要预测，而海冰的移动大部分是受到风力的影响，海流当然也是影响因素之一。漂冰的速度通常为风速的1/50，也就是说，当风速为50节时，漂冰的速度为1节。
漂冰之所以偏移方向，是由于漂冰本身对于其运动状态有一种阻抗力，此阻抗力与漂冰面积及漂流速度的平方成反比。
处理个别漂冰的问题，一般假设海水为静止状态、较薄的漂冰，各种应力均作用于平面上，稳定状态，即加速度为零。其要点是风速小冰块厚，则偏离的角度大；漂流速度与风速成正比，且等于风速的2%；地球自转偏向力与冰层厚度成正比；漂流速度愈大，则偏离的角愈小；漂流速度与风力作用成正比，与海冰厚度成反比。
2.红色“幽灵”——赤潮
赤潮是一种由人为因素引起的自然现象。很多国家都对赤潮有相关的记载。在《旧约·出埃及记》
中关于赤潮有这样的记载：“河里的水，都变作血，河也腥臭了，埃及人就不能喝这里的水了。”在日本，从腾原时代和镰仓时代起就已经记载了赤潮方面的东西。在1803年，法国人马克·莱斯卡波特记载了美洲罗亚尔湾地区的印第安人根据月黑之夜观察海水发光现象来判别贻贝是否可以食用……而在中国，早在2000多年前就发现赤潮现象，并在一些古书文献或文艺作品中也有相关记载。如清代的蒲松龄在《聊斋志异》中就形象地记载了与赤潮有关的发光现象。
赤潮是一种有害生态现象，它的产生过程是在特定的环境条件下，海水中某些浮游植物、原生动物或细菌爆发性增殖或高度聚集而引起水体变色。赤潮并不一定都是红色的，它只是一个历史沿用名，许多赤潮的统称。水体的颜色也会因赤潮发生的原因、种类、数量的不同而不同，其中主要的颜色有红色或砖红色、绿色、黄色、棕色等。更应当在这里提到的是，有时某些赤潮生物引起赤潮并不一定引起海水颜色发生变化，这些赤潮生物包括膝沟藻、裸甲藻、梨甲藻等。
随着现代工业化程度不断提高，经济得到快速发展，人民生活水平也有了很大的提高，沿海地区人口的增多，所排入海洋的工农业废水和生活污水也越来越多，排放到海洋中的污水很大部分没有经过处理，导致近海、港湾产生严重富营养化。
同时，随着沿海开发程度不断增高、海水养殖业不断扩大，海洋生态环境和养殖业自身污染问题也越来越严重。另外，海运业的发展也引入了外来有害赤潮种类。赤潮频发在一定程度上也深受全球气候变化的影响。
如今，赤潮所产生的危害已经属于世界性的。包括美国、日本、中国、加拿大、法国、瑞典、挪威、菲律宾、印度、印度尼西亚、马来西亚、韩国、香港等在内的30多个国家和地区都频繁发生赤潮。赤潮带来了严重的危害，首先，它对海洋的正常生态结构造成了严重的破坏，所以也就破坏了海洋中的正常生产过程，这样就对海洋生物的生存产生了威胁。其次，那些从赤潮生物中分泌出的黏液，粘附在鱼、虾、贝等生物的鳃上，使其窒息死亡。
另外，当海洋生物食用含有毒素的赤潮生物时也可能中毒死亡。如果人类食用含有毒素的海产品，后果不堪设想。再次，在大量赤潮生物死亡后，它们的尸骸只有消耗海水中的溶解氧才能得以分解，这样就会使海洋中的虾、贝类缺少氧气，最终死亡。
赤潮所产生的原因是非常复杂的。虽然如今关于其成因众说纷纭，但有一点是可以确定的，即赤潮要想发生，其首要条件是赤潮生物增殖要达到一定的密度。否则，无论其他条件如何适宜，都不会发生赤潮，在正常的环境下，浮游生物中所包括的赤潮生物比重很小，有些鞭毛虫类或者假藻类仍被鱼虾食用。
如果在特殊环境下，一些赤潮生物过量繁殖，就会产生赤澜。有些赤潮生物分泌赤潮毒素，在这样的有毒赤潮区域内，一旦鱼、贝类食用这些有毒生物，即使不被毒死，也会产生很恶劣的后果。这些生物毒素会积累在虾贝类的体内，长此以往，如果人类食用这些虾贝类，就可能中毒身亡。
贝毒是由赤潮引发的赤潮毒素统称。目前已经确定的贝毒有10多种，毒素不是一般的强。如果一旦被贝毒毒害，其中毒症状为：初期唇舌麻木，发展到四肢麻木，并伴有头晕、恶心、胸闷、站立不稳、腹痛、呕吐等，严重者出现昏迷，呼吸困难。在世界沿海地区，人体因赤潮毒素而产生的中毒事件经常发生。根据相关资料，我们可以得知，贝类中毒所产生的人员伤亡数字是触目惊心的。
保护海洋资源环境，保证海水养殖业的发展，维护人类的健康。
避免和减少赤潮灾害，结合实际情况，对预防赤潮灾害采取相应的措施及对策。
3.认识海雾
海雾是海洋上低层大气中的一种水汽凝结现象。它产生的原因是水滴或冰晶大量积聚在一起，它使水平能见度非常低。一旦在海上形成海雾后，它会随风运动，扩展到风的下游。在沿海地区，当海雾形成之后，它还会深入陆地，对内陆产生影响。此时的海雾仍然保持着原来的特征，但受到新环境的影响后，这些海雾或者消失，或者变成低云。虽然深入内地的海雾已经消失，但与此同时，海上还会有新的海雾形成，所以沿海地区海雾持续的时间一般都比较长。
海洋影响下生成在海洋上的雾被称为海雾，它的形成与特定的海洋水文和气象条件是分不开的。换言之，在那些可以满足成雾条件的海区，海雾会经常出现，反之亦然。
所以，海洋上海雾的分布具有很强的区域性和季节性。