第1章 地球簡介 1
1．1 地球上有多少海洋？ 2
1．1．1 四大洋及另一個大洋 2
1．1．2 海與洋的比較：七海有哪些？ 3
1．2 早期如何進行海洋勘探？ 5
1．2．1 早期曆史 5
1．2．2 中世紀 9
1．2．3 歐洲人的“發現時期” 10
1．2．4 遠洋科學的開端 11
1．2．5 仍將繼續的海洋學曆史 12
1．3 科學探索的本質是什麼？ 12
1．3．1 觀察 13
1．3．2 假說 13
1．3．3 檢驗 13
1．3．4 理論 13
1．3．5 理論和真理 14
1．4 地球和太陽係是如何形成的？ 15
1．4．1 星雲假說 15
1．4．2 原始地球 16
1．4．3 密度和密度分層 17
1．4．4 地球的內部結構 17
1．5 地球上的大氣和海洋是如何形成的？ 20
1．5．1 地球大氣的起源 20
1．5．2 地球海洋的起源 20
1．6 海洋是地球生命的搖籃嗎？ 21
1．6．1 氧氣對生命的重要性 21
1．6．2 斯坦利?米勒實驗 22
1．6．3 生物進化與自然選擇 23
1．6．4 植物和動物的進化 24
1．7 地球有多大年齡？ 26
1．7．1 放射性年齡測定 26
1．7．2 地質年代錶 27
基本概念迴顧 28
第2章 闆塊構造和洋底 29
2．1 支持大陸漂移的證據有哪些？ 30
2．1．1 大陸的吻閤 31
2．1．2 岩石層序與山脈 32
2．1．3 冰河時代與其他氣候證據 32
2．1．4 生物分布 33
2．1．5 大陸漂移的反對意見 35
2．2 支持闆塊構造的證據是什麼？ 35
2．2．1 地球磁場和古地磁學 36
2．2．2 海底擴張和海洋盆地特徵 40
2．2．3 海盆的其他證據 41
2．2．4 理論的接受 43
2．3 闆塊邊界有哪些特徵？ 44
2．3．1 離散邊界特徵 45
2．3．2 匯聚型闆塊邊界 49
2．3．3 轉換型闆塊邊界特徵 53
2．4 測試模型：闆塊構造的應用有哪些？ 54
2．4．1 熱點和地幔柱 54
2．4．2 海山和平頂海山 57
2．4．3 珊瑚礁的發育 57
2．4．4 衛星觀測的闆塊運動 59
2．5 地球過去是怎樣變化的，將來又會是什麼
樣子？ 60
2．5．1 地球的過去：古地理學 60
2．5．2 未來：一些大膽的預測 61
2．6 闆塊構造是如何作為實用模闆應用的？ 62
基本概念迴顧 65
第3章 海洋區域 67
3．1 測量海洋深度的技術有哪些？ 68
3．1．1 探測技術 68
3．1．2 迴聲測深 68
3．1．3 利用衛星從太空描繪海洋特徵 70
3．1．4 地震反射剖麵 72
3．2 大陸邊緣有哪些地貌？ 73
3．2．1 被動大陸邊緣與主動大陸邊緣 73
3．2．2 大陸架 74
3．2．3 大陸坡 74
3．2．4 海底峽榖和濁流 75
3．2．5 大陸隆 76
3．3 深海盆地中有什麼地貌特徵？ 78
3．3．1 深海平原 78
3．3．2 深海平原的火山 79
3．3．3 海溝和火山弧 79
3．4 大洋中脊有哪些地貌特徵？ 81
3．4．1 火山地貌 81
3．4．2 熱液噴口 82
3．4．3 斷裂帶和轉換斷層 84
3．4．4 大洋島嶼 87
基本概念迴顧 88
第4章 海洋沉積物 89
4．1 如何采集海洋沉積物樣品？海洋沉積物
揭示瞭哪些曆史事件？ 91
4．1．1 海洋沉積物的采集 91
4．1．2 海洋沉積物揭示的環境條件 93
4．1．3 古海洋學 93
4．2 陸源沉積的特徵 94
4．2．1 陸源沉積的起源 94
4．2．2 陸源沉積的組成 94
4．2．3 沉積結構 96
4．2．4 陸源沉積的分布 97
4．3 生物沉積的特徵 98
4．3．1 生物沉積的來源 98
4．3．2 生物沉積的組成 99
4．3．3 生物沉積的分布 101
4．4 水生沉積的特徵 106
4．4．1 水生沉積的成因 106
4．4．2 水生沉積的組成及分布 106
4．5 宇宙沉積的特徵 108
4．5．1 宇宙沉積的來源、組成、分布 108
4．6 深海及淺海沉積的分布 109
4．6．1 海洋沉積混閤物 109
4．6．2 淺海沉積 109
4．6．3 深海沉積 110
4．6．4 如何根據海底沉積物反映錶層海水
狀況？ 111
4．6．5 全球海洋沉積物的厚度 111
4．7 海洋沉積資源 112
4．7．1 能源資源 112
4．7．2 其他資源 114
基本概念迴顧 116
第5章 水和海水 118
5．1 為什麼水具有如此特殊的化學性質？ 119
5．1．1 原子結構 119
5．1．2 水分子 120
5．2 水還具有哪些重要的性質？ 122
5．2．1 水的熱力學性質 122
5．2．2 水的密度 126
5．3 海水有多鹹？ 129
5．3．1 鹽度 129
5．3．2 鹽度的測定 131
5．3．3 純水和海水的比較 131
5．4 為什麼海水鹽度會有變化？ 132
5．4．1 鹽度變化 132
5．4．2 影響海水鹽度的因素 133
5．4．3 海水中溶解性組分的輸入與輸齣 135
5．5 海水是酸性的還是堿性的？ 136
5．5．1 pH值的範圍 137
5．5．2 碳酸鹽的緩衝係統 138
5．6 海水鹽度在錶層如何變化？隨深度如何
變化？ 139
5．6．1 錶層鹽度變化 139
5．6．2 鹽度隨深度變化 140
5．6．3 鹽躍層 141
5．7 海水密度隨深度如何變化？ 141
5．7．1 影響海水密度的因素 141
5．7．2 溫度和密度隨深度變化 142
5．7．3 溫躍層和密度躍層 143
5．8 用什麼方法去除海水中的鹽分？ 144
5．8．1 蒸餾法 144
5．8．2 膜過濾過程 145
5．8．3 其他海水脫鹽方法 145
基本概念迴顧 146
第6章 海氣的相互作用 148
6．1 是什麼引起瞭太陽輻射在地球上的
變化？ 149
6．1．1 是什麼引起瞭地球季節循環？ 149
6．1．2 緯度如何影響太陽輻射的分布？ 151
6．1．3 海洋熱流 152
6．2 大氣擁有怎樣的物理特性？ 153
6．2．1 大氣組成 153
6．2．2 大氣中溫度的變化 153
6．2．3 大氣中密度的變化 154
6．2．4 大氣中的水蒸氣含量 154
6．2．5 大氣壓 155
6．2．6 大氣運動 155
6．2．7 一個例子：不自轉的地球 155
6．3 科裏奧利效應是如何影響物體運動的？ 156
6．3．1 例1：鏇轉木馬的參照係 156
6．3．2 例2：兩枚導彈的故事 157
6．3．3 科裏奧利效應隨緯度而變化 158
6．4 全球大氣存在怎樣的環流形式？ 159
6．4．1 環流 160
6．4．2 氣壓 160
6．4．3 風帶 160
6．4．4 邊界 160
6．4．5 環流圈：是理想的還是真實的？ 161
6．5 海洋上發生什麼樣的天氣和氣候形態？ 163
6．5．1 天氣與氣候 163
6．5．2 風 163
6．5．3 風暴和鋒麵 164
6．5．4 熱帶氣鏇（颶風） 166
6．5．5 海洋的氣候形態 172
6．6 海冰和冰山是如何形成的？ 173
6．6．1 海冰的形成 173
6．6．2 冰山的形成 174
6．7 風中的能量能否作為能源加以利用？ 176
基本概念迴顧 177
第7章 海洋環流 179
7．1 海流是如何測量的？ 180
7．1．1 錶層流的測量 180
7．1．2 深層流的測量 182
7．2 海洋錶層流是如何組織的？ 183
7．2．1 錶層流的起源 183
7．2．2 錶層流的主要組成 184
7．2．3 影響海洋錶層流的其他因素 186
7．2．4 洋流與氣候 189
7．3 什麼引起上升流和下降流？ 190
7．3．1 錶層水輻散 190
7．3．2 錶層水輻閤 190
7．3．3 沿岸上升流和下降流 190
7．3．4 上升流的其他原因 192
7．4 各大海盆主要的錶層環流形態是什麼？ 192
7．4．1 南極環流 193
7．4．2 大西洋環流 193
7．4．3 印度洋環流 197
7．4．4 太平洋環流 200
7．5 存在哪些深海洋流？ 207
7．5．1 熱鹽環流的起源 207
7．5．2 深層水的來源 207
7．5．3 全球範圍的深層環流 209
7．5．4 深層水的溶解氧 210
7．6 海流可以用來發電嗎？ 210
基本概念迴顧 211
第8章 海浪和水動力學 213
8．1 海浪是如何生成和傳播的？ 214
8．1．1 擾動形成海浪 214
8．1．2 波浪運動 215
8．2 海浪具有什麼特徵？ 216
8．2．1 海浪的常用術語 216
8．2．2 圓形軌道運動 217
8．2．3 深水浪 219
8．2．4 淺水浪 220
8．2．5 過渡浪 220
8．3 風成浪是如何發展的？ 221
8．3．1 海波的發展 221
8．3．2 乾涉模式 225
8．3．3 瘋狗浪 225
8．4 海浪在碎浪帶是如何變化的？ 227
8．4．1 海浪靠近海濱時的物理變化 227
8．4．2 碎浪和衝浪運動 228
8．4．3 海浪的摺射 229
8．4．4 海浪的反射 230
8．5 海嘯是如何形成的？ 232
8．5．1 海岸的影響 232
8．5．2 海嘯的幾個例子 234
8．5．3 海嘯預警係統 239
8．6 海浪的能量是否可作為能源加以利用？ 240
8．6．1 海浪發電廠和海浪農場 241
8．6．2 全球沿岸的海浪資源 242
基本概念迴顧 242
第9章 潮汐 244
9．1 什麼導緻瞭海洋潮汐？ 245
9．1．1 引潮力 245
9．1．2 潮隆：月球的影響 249
9．1．3 潮隆：太陽的影響 250
9．1．4 地球自轉與潮汐 250
9．2 潮汐在月潮周期內如何變化？ 251
9．2．1 月潮周期 251
9．2．2 復雜的因素 253
9．2．3 理想潮汐的預測 254
9．3 海洋中的潮汐是什麼樣的？ 255
9．3．1 無潮點和等潮綫 255
9．3．2 陸地的影響 256
9．3．3 其他影響因素 257
9．4 潮汐有哪些類型？ 257
9．4．1 半日潮模式 258
9．4．2 混閤潮模式 258
9．5 沿海地區有哪些潮汐現象？ 259
9．5．1 潮汐的極端例子：芬迪灣 260
9．5．2 沿海潮汐 261
9．5．3 漩渦：是事實還是虛幻？ 262
9．5．4 銀漢魚：跑到海灘上來做什麼？ 262
9．6 潮汐是否可以作為能源來加以利用？ 264
9．6．1 潮汐發電廠 264
基本概念迴顧 266
第10章 海岸：海灘和海岸綫過程 267
10．1 沿海地區是如何定義的？ 268
10．1．1 海灘術語 268
10．1．2 海灘的組成 269
10．2 海灘上的沙子是怎樣運移的？ 269
10．2．1 垂直於海岸綫的運移 269
10．2．2 平行於海岸綫的運移 270
10．3 侵蝕海岸和堆積海岸有什麼地貌特徵？ 272
10．3．1 侵蝕海岸的特徵 272
10．3．2 堆積海岸的特徵 274
10．4 海平麵如何變化纔會形成新生海岸綫和
淹沒海岸綫？ 279
10．4．1 新生海岸綫的特徵 280
10．4．2 淹沒海岸綫的特徵 280
10．4．3 海平麵的變化 280
10．5 美國海岸具有什麼特徵？ 282
10．5．1 大西洋海岸 282
10．5．2 墨西哥灣 284
10．5．3 太平洋海岸 284
10．6 加固構築物是怎樣影響海岸綫的？ 285
10．6．1 攔沙壩和攔沙壩群 285
10．6．2 防波堤 287
10．6．3 防浪堤 287
10．6．4 海堤 289
10．6．5 加固構築物的替代方案 290
基本概念迴顧 291
第11章 近海 293
11．1 管理海洋所有權的法律有哪些？ 294
11．1．1 公海和領海 294
11．1．2 海洋法 294
11．2 沿海水域有哪些特徵？ 296
11．2．1 鹽度 297
11．2．2 溫度 297
11．2．3 沿海地轉流 298
11．3 沿海水域有哪些類型？ 299
11．3．1 河口 299
11．3．2 瀉湖 303
11．3．3 邊緣海 304
11．4 沿海濕地麵臨哪些問題？ 306
11．4．1 濱海濕地的類型 306
11．4．2 濱海濕地的特點 306
11．4．3 濕地的嚴重消失 308
11．5 什麼是汙染？ 309
11．5．1 海洋汙染的定義 309
11．5．2 環境生物檢測 309
11．5．3 海洋中廢棄物的處理 310
11．6 海洋汙染的主要類型有哪些？ 310
11．6．1 石油 310
11．6．2 汙水汙泥 317
11．6．3 DDT和PCB 319
11．6．4 汞和水俁病 320
11．6．5 非點源汙染及垃圾傾倒 322
11．6．6 生物汙染：非本地物種 327
基本概念迴顧 328
第12章 海洋生物和海洋環境 330
12．1 什麼是生物，它們是如何分類的？ 331
12．1．1 生命的有效定義 331
12．1．2 生命的三域 332
12．2 海洋生物是如何分類的？ 335
12．2．1 浮遊生物 335
12．2．2 遊泳生物 336
12．2．3 底棲生物 337
12．3 究竟存在多少種海洋生物？ 338
12．3．1 為什麼海洋生物很少？ 339
12．3．2 水層生活生物和海底生活生物 340
12．4 海洋生物如何適應海洋的物理條件？ 340
12．4．1 物理條件的支撐 341
12．4．2 水的黏度 341
12．4．3 溫度 343
12．4．4 鹽度 344
12．4．5 溶解氣體 347
12．4．6 水的高透明度 347
12．4．7 壓力 349
12．5 海洋環境主要劃分為哪些部分？ 351
12．5．1 海水環境 351
12．5．2 海底環境 353
基本概念迴顧 354
第13章 生物生産力和能量傳遞 356
13．1 什麼是初級生産力？ 357
13．1．1 初級生産力的測量 357
13．1．2 影響初級生産力的因素 359
13．1．3 海水中的光傳播 360
13．1．4 為什麼邊緣海生命如此豐富？ 362
13．2 海洋存在哪些類型的光閤作用生物？ 364
13．2．1 種子植物（顯花植物） 364
13．2．2 大型藻類 364
13．2．3 微藻 366
13．2．4 海洋富營養化和死亡區 369
13．2．5 光閤細菌 371
13．3 初級生産力的區域差異如何變化？ 372
13．3．1 極地（高緯度）的海洋生産力 373
13．3．2 熱帶（低緯度）海域的生産力 374
13．3．3 中緯度（溫帶）海洋的生産力 375
13．3．4 地區生産力比較 376
13．4 物質和能量是如何在海洋生態係統中
傳遞的？ 377
13．4．1 海洋生態係統中能量的流動 377
13．4．2 海洋生態係統中營養物質的流動 378
13．4．3 海洋捕食關係 379
13．5 影響海洋漁業的因素有哪些？ 383
13．5．1 海洋生態係統和漁業 383
13．5．2 過度捕撈 383
13．5．3 附帶漁獲物 386
13．5．4 漁業管理 388
13．5．5 海産品選擇 391
基本概念迴顧 392
第14章 水層環境中的動物 393
14．1 海洋生物如何纔能不下沉？ 394
14．1．1 儲氣裝置的使用 394
14．1．2 漂浮的能力 395
14．1．3 遊泳的能力 395
14．1．4 浮遊動物的多樣性 395
14．2 海洋水層生物有哪些覓食的適應性？ 400
14．2．1 機動性：猛撲和巡遊 400
14．2．2 遊泳速度 402
14．2．3 冷血生物和溫血生物 402
14．2．4 深層遊泳生物的適應性 403
14．3 海洋水層生物有哪些逃避敵害的
適應性？ 404
14．3．1 集群 405
14．3．2 共生 405
14．3．3 其他適應性 406
14．4 海洋哺乳動物具有哪些特徵？ 407
14．4．1 哺乳動物的特徵 407
14．4．2 食肉目 408
14．4．3 海牛目 409
14．4．4 鯨目 410
14．5 為什麼灰鯨要遷徙？ 416
14．5．1 遷徙路綫 417
14．5．2 遷徙的理由 417
14．5．3 遷徙的時間 418
14．5．4 灰鯨是瀕危物種嗎？ 418
14．5．5 捕鯨和國際捕鯨委員會 419
基本概念迴顧 420
第15章 海底環境中的動物 422
15．1 岩質海岸有哪些生物群落？ 424
15．1．1 潮間帶 424
15．1．2 浪花帶（潮上帶）：生物及其
適應性 425
15．1．3 高潮帶：生物及其適應性 426
15．1．4 中潮帶：生物及其適應性 427
15．1．5 低潮帶：生物及其適應性 428
15．2 沉積物覆蓋的海岸有哪些生物群落？ 430
15．2．1 沉積物的物理環境 430
15．2．2 潮間帶分區 430
15．2．3 沙灘：生物及其適應性 431
15．2．4 泥灘：生物及其適應性 432
15．3 近岸淺海的海底有哪些生物群落？ 433
15．3．1 岩石底質（潮下帶）：生物及其
適應性 433
15．3．2 珊瑚礁：生物及其適應性 436
15．4 深海海底有哪些生物群落？ 442
15．4．1 物理環境 442
15．4．2 食物來源和物種多樣性 442
15．4．3 深海熱液口生物群落：生物及其
適應性 444
15．4．4 低溫滲口生物群落：生物及其
適應性 448
15．4．5 深海生物圈：一個新的前沿 450
基本概念迴顧 450
第16章 海洋和氣候變化 452
16．1 地球氣候係統由什麼組成？ 453
16．2 地球近期氣候變化：是自然現象還是人類
造成的影響？ 455
16．2．1 確定地球過去的氣候：代用資料和
古氣候學 455
16．2．2 氣候變化的自然原因 456
16．2．3 IPCC報告：人類所緻氣候變化的
文件 461
16．3 什麼引起瞭大氣溫室效應？ 462
16．3．1 地球的熱收支和波長變化 463
16．3．2 哪種氣體導緻溫室效應？ 464
16．3．3 由於全球變暖，會齣現哪些記錄的
變化？ 468
16．4 由全球變暖引起的海洋正在發生怎樣的
變化？ 469
16．4．1 海洋溫度的上升 469
16．4．2 颶風活動的增加 471
16．4．3 深海環流的變化 472
16．4．4 極地冰的融化 473
16．4．5 海洋酸度的近期增加 475
16．4．6 海平麵上升 477
16．4．7 預測和觀測的其他變化 479
16．5 應該怎樣做來減少溫室氣體？ 480
16．5．1 海洋在減弱全球變暖中的作用 480
16．5．2 減少溫室氣體的可能性 482
16．5．3 京都議定書：限製溫室氣體的排放 483
基本概念迴顧 484
術語錶 486
· · · · · · (收起)