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出版者:Brill Academic Pub

作者:Wegelein, Florian

出品人:

页数:434

译者:

出版时间:2005-5

价格:$ 214.70

装帧:HRD

isbn号码:9789004145214

丛书系列:

图书标签:

• 海洋科学
• 海洋研究
• 海洋生物
• 海洋地质
• 海洋化学
• 海洋物理
• 海洋工程
• 水产养殖
• 海洋环境
• 海洋技术

《海洋科学研究》这本厚重的著作，并非旨在涵盖海洋科学的每一个细枝末节，而是将焦点精妙地聚焦于驱动我们理解蔚蓝星球的关键领域，并以前所未有的深度和广度，阐释了这些领域是如何相互交织，共同构建起我们对海洋这一复杂生态系统的认知图景。本书并非一篇流水账式的百科全书，而是精心编织的一系列思想实验、实证分析以及理论框架的集合，旨在引导读者深入思考，而非简单记忆。 首先，本书开篇便深入探讨了“海洋观测的挑战与创新”这一核心议题。这里所指的“挑战”，并非简单列举仪器设备的老旧或测量数据的稀疏。作者深刻剖析了在广袤无垠、深不可测的海洋环境中，进行精确、连续、全方位的观测所面临的物理、化学、生物以及技术上的固有难题。例如，深海的极端压力和低温对传感器的稳定性提出了严峻考验；复杂的洋流和海浪会影响测量数据的空间代表性；生物的干扰可能导致传感器失灵或数据污染。本书在此基础上，着力展现的是为了克服这些挑战而涌现出的各种创新方法和技术突破。它详细介绍的不仅是新型浮标、自主水下航行器（AUVs）、滑翔机等硬件平台的进步，更重要的是，它深入挖掘了大数据集成、遥感技术（如卫星测高、海洋颜色成像）、声学探测以及分子生物学标记等在数据获取和处理方面的革命性应用。本书强调，这些创新不仅仅是技术的堆砌，更是科学家们对海洋观测模式的深刻反思和颠覆性重塑，是从“点状”到“网状”，从“瞬时”到“连续”，从“定性”到“定量”的飞跃，为我们揭示海洋动态过程提供了前所未有的视角。 紧接着，研究的视野转向了“全球海洋环流动力学与气候变化”。这部分内容绝非对已知的洋流图谱的简单复述，而是对驱动这些巨型水体运动的深层机制进行抽丝剥茧般的分析。书中详细阐述了风应力、密度梯度（盐度和温度差异）以及地球自转（科里奥利力）是如何共同作用，塑造了复杂的表层和深层洋流系统，如大洋环流、墨西哥湾流和南极绕极流等。然而，本书真正的亮点在于，它将这些动力学过程与全球气候变化紧密地联系起来。它深入分析了海洋如何作为地球最大的碳汇和热量储存库，通过吸收大气中的二氧化碳和热量来调节全球气候。本书详细论述了海洋环流的变化对全球温度分布、海平面上升、极端天气事件（如飓风和干旱）的频率和强度产生的影响。它通过对不同气候模型模拟结果的对比和验证，揭示了当温室气体排放量持续增加时，海洋环流可能发生的潜在变化，以及这些变化对海洋生态系统和人类社会可能带来的连锁反应。这部分内容，作者通过翔实的观测数据和精密的模型计算，向读者展示了海洋环流并非孤立存在，而是气候系统中最具活力的组成部分，其任何微小的扰动都可能在全球范围内引发深远影响。 随后，本书重点关注了“海洋生物地球化学循环与生态系统响应”。这里的“生物地球化学循环”并非泛泛而谈，而是聚焦于那些对海洋生命至关重要的元素，如碳、氮、磷和硅。本书细致地描述了这些元素在海洋中通过物理、化学和生物过程的相互转化、迁移和储存。它深入探讨了浮游植物的光合作用如何固定大气中的二氧化碳，进而成为海洋食物网的基础；微生物如何分解有机物质，释放营养盐，维持生产力；以及这些元素如何与其他海洋污染物相互作用，影响海洋生态系统的健康。本书的独特之处在于，它并非孤立地研究这些循环，而是将其置于不断变化的海洋环境中进行考察。它详细分析了人为因素，如化肥径流、工业排放和石油泄漏，是如何打破自然的生物地球化学平衡，导致富营养化、缺氧区（死区）的扩大，以及对珊瑚礁、渔业资源和海洋生物多样性的破坏。本书通过具体的案例研究，如对特定海域的酸化过程、富营养化事件的长期监测数据分析，揭示了这些改变对海洋生物群落结构、功能以及它们所提供的生态系统服务（如渔业、旅游业）造成的直接和间接影响。 本书的另一重要篇章聚焦于“深海生态系统与生物多样性”。对于一般读者而言，深海往往是神秘而遥远的，但本书却以科学的严谨和生动的描绘，带领读者探索这个我们知之甚少的巨大生物圈。它详细介绍了深海环境的独特性：极度的黑暗、极高的压力、极低的温度以及稀少的食物来源。在此基础上，本书深入阐述了生活在其中的独特生物群落，包括各种深海鱼类、无脊椎动物、微生物等，它们如何演化出适应极端环境的生理和行为特征，例如生物发光、化能合成等。本书的独特价值在于，它不仅仅是描述深海生物的形态和习性，更重要的是，它揭示了这些生物是如何构成一个独立而又相互关联的生态系统。它详细研究了热液喷口、冷泉、海底沉积物等不同生境的生态学特点，以及其中的食物网结构和能量流动。本书还对深海采矿、深海渔业等人类活动对这些脆弱生态系统的潜在威胁进行了深刻的讨论，强调了保护深海生物多样性的紧迫性和重要性。 最后，本书并非以纯理论的研究结束，而是将目光投向了“海洋科学研究的未来方向与挑战”。这部分内容不是对已有研究的简单总结，而是对未来可能的研究热点和亟待解决的科学难题进行的前瞻性思考。作者深入探讨了在人工智能、基因组学、纳米技术等新兴科技浪潮下，海洋科学研究将如何被重塑。例如，如何利用机器学习算法分析海量观测数据，发现隐藏的模式；如何通过基因测序技术深入了解海洋微生物的生态功能；以及如何利用新型材料和传感器开发更先进的观测和探测设备。本书还特别强调了跨学科合作的必要性，指出未来海洋科学的发展将更加依赖于物理学家、化学家、生物学家、工程师、社会科学家甚至经济学家的协同努力，共同解决气候变化、资源可持续利用、海洋污染等全球性挑战。它还对当前海洋科学研究面临的资金限制、人才培养以及公众认知等问题进行了深刻反思，并提出了一系列具有建设性的建议，旨在推动海洋科学研究迈向新的高度，为人类社会的可持续发展贡献更大的力量。 总而言之，《海洋科学研究》这本书，并非简单地罗列海洋的知识点，而是以一种系统性、前瞻性的视角，深入剖析了驱动我们理解海洋的关键科学问题。它通过对观测技术、环流动力学、生物地球化学、深海生态以及未来研究方向的精妙阐述，为读者构建了一个关于海洋的宏大认知框架，引导我们思考这个蓝色星球的过去、现在和未来。

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