Fundamentals of Oceanography pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:McGraw-Hill College

作者:Duxbury, Alison B./ Duxbury, Alyn C./ Sverdrup, Keith A.

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:106.15

装帧:Pap

isbn号码:9780072517194

丛书系列:

图书标签:

• 海洋学
• 海洋地理
• 海洋生物
• 海洋物理
• 海洋化学
• 地球科学
• 环境科学
• 地质学
• 气候变化
• 海洋资源

蔚蓝深处的召唤：海洋物理与化学的宏大叙事 一部深入探索海洋动力学、化学循环与地球系统交互的权威著作 作者：[此处填写虚构作者姓名，例如：阿瑟·格兰特 博士 & 伊莱恩·哈珀 教授] 出版社：[此处填写虚构出版社名称，例如：环球科学出版社] —— 献给每一位渴望理解塑造我们蓝色星球的看不见的力量的求知者 —— 导言：超越海平面的认知边界 海洋，覆盖地球表面百分之七十以上的广阔水域，是驱动全球气候、调节大气成分、并孕育了地球上绝大多数生物多样性的核心系统。然而，在日常的视角中，海洋常被简化为一片宁静的、无限的水体。本书《蔚蓝深处的召唤》旨在彻底颠覆这种表象，带领读者进入一个充满复杂物理定律、精妙化学反应和深刻地球历史意义的动态世界。 本书并非仅仅是对海洋生物或地质构造的描述性概述，而是聚焦于驱动海洋“运转”的基本机制。我们承诺，读者将在这部著作中获得的，是对海洋环境进行定量分析和深入理解的坚实基础。我们将从最基本的物理学原理出发，逐步构建起对全球海洋环流、能量传输、物质交换和化学平衡的全面认知框架。 第一部分：流动的边界——海洋物理学与动力学基础 本部分是理解海洋行为的基石，深入探讨了驱动洋流、波浪和潮汐的物理力量。我们避免了对复杂数学公式的堆砌，转而强调概念的清晰阐释和实际现象的关联性。 第一章：流体的本质与密度分层 海洋是一个由不同温度和盐度构成的巨大流体系统。我们首先解析水分子间的相互作用如何决定了海水的密度特性。重点探讨了盐度对海平面和冰点的影响，以及热力学过程（如蒸发和降水）如何塑造垂直密度梯度。详细介绍了热盐环流（Thermohaline Circulation）的驱动机制——这一全球尺度的“传送带”，及其对热量和碳在深海传输的关键作用。 第二章：地球的角动量与大规模运动 地球自转对海洋运动的影响至关重要。本章详细阐述了科里奥利力的形成及其在偏转水流方向上的作用。通过深入剖析地转平衡、梯度风平衡，我们构建了对地表风应力驱动的表层洋流（如西边界流）的动力学理解。此外，还涉及了中尺度涡旋——海洋中的“天气系统”——的生成、生命周期及其对能量的再分配功能。 第三章：波浪的物理学：从宁静到风暴 波浪是能量在水体中传播的直观体现。本章系统地分析了风浪的生成机制，区分了重力波、浅水波和深水波的特征。着重讨论了色散关系，解释了为什么不同波长的波会以不同的速度传播，并详细描绘了波浪在海岸带的变形、破碎过程（绕射、折射和浅滩破碎），为海岸工程和海洋安全提供了必要的理论支撑。 第四章：潮汐的宇宙韵律 潮汐现象是地球、月亮和太阳之间引力作用的宏伟体现。我们从牛顿的万有引力定律出发，推导出大潮和小潮的形成原理，并解释了福科摆如何帮助我们理解地球的自转与潮汐引力场的相对运动。更重要的是，我们将讨论特定海湾和河口的共振现象如何放大或减弱潮汐范围，从而解释为什么某些地方的潮差能达到惊人的程度。 第二部分：溶解的化学——海洋化学循环与地球生命支持系统 海洋不仅是物理运动的场所，更是一个巨大的化学反应器。本部分将引导读者探索溶解气体、营养物质的循环，以及海水本身的化学构成如何维持全球生态系统的平衡。 第五章：海水的“成分”：酸碱平衡与溶解气体 海水并非简单的咸水，它是一个复杂的缓冲溶液。本章的核心是讨论溶解氧（DO）的来源、消耗及其对海洋生物生存的极端重要性。我们将深入分析碳酸盐系统——海洋吸收和储存大气二氧化碳的关键机制。详细解释了pH值、pCO2之间的相互制约关系，并剖析了海洋酸化过程的化学机理及其对钙化生物（如珊瑚和贝类）的深远影响。 第六章：生物地球化学循环的关键节点 海洋是全球碳、氮、磷、硅等关键元素循环的最终汇集地。本章将关注这些元素如何从地表通过生物泵和物理泵输送到深海，并经历漫长的地质或生物化学转化过程。重点分析营养盐的限制性：为什么在某些富饶的近岸水域，某种营养元素会成为限制初级生产力的瓶颈。探讨了氧化还原反应在深海沉积物和缺氧区（Dead Zones）化学环境中的主导作用。 第七章：微量元素与有机质的命运 除了主要的宏量元素，微量金属元素（如铁、锌）在海洋生态系统中扮演着“催化剂”的角色。本章阐述了这些元素的输入源（如海底热液喷口、风尘输入）及其在海洋中迁移和生物利用的途径。同时，我们也将探讨溶解有机质（DOM）和颗粒有机质（POM）的化学性质，它们构成了海洋中最大的活性碳库之一，并分析了其在海洋食物网中的能量传递效率。 第三部分：海洋的尺度与边界——相互作用与反馈 海洋的特性只有在与大气、冰盖和陆地相互作用时才能完全理解。本部分聚焦于海洋系统的边界层效应及其对全球环境的调控能力。 第八章：海洋与大气的耦合：气候系统的引擎 本书详细分析了海气通量的平衡——热量、动量和水汽的交换。阐述了风场与海表温度之间的反馈机制，这是理解厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）等重要气候变率现象的物理基础。探讨了海洋的巨大热容量如何使其成为地球气候系统的主要“稳定器”，以及人类活动如何通过温室气体增强效应，加速这一系统的失衡。 第九章：冰冻圈的互动与海平面变化 冰川、海冰和冰架对海洋环境和全球能量预算的影响是本书的又一重点。本章分析了海冰的形成与融化如何影响海水的盐度和浮力，进而调控局部环流。深入探讨了极地冰盖融化对全球海平面上升的贡献，并审视了冰冻圈变化对海洋生物栖息地和全球热量分布的复杂反馈机制。 第十章：沉积物动力学与海洋沉积物学 海洋底部是地球上最大的沉降和记录库。本章从水动力学角度审视了泥沙的输运、沉积和再悬浮过程。详细介绍了不同类型的海洋沉积物（陆源碎屑、生物源沉积物、化学自生沉淀物）的特征及其在古气候重建中的价值。考察了海底沉积物中蕴藏的化学梯度，以及微生物在其中进行的厌氧呼吸和甲烷生成过程。 结语：面向未来的海洋科学 《蔚蓝深处的召唤》旨在为读者提供一套系统的、可应用于未来研究的思维工具。我们相信，对海洋物理和化学基础的深刻理解，是应对气候变化、管理海洋资源和保护海洋生态健康的关键。本书的结构旨在引导读者从基础的分子相互作用，上升到全球尺度的环流模式，最终形成一个连贯的、动态的海洋地球系统图景。 本书特色： 强调定量概念： 侧重于“为什么”和“如何”驱动现象背后的物理和化学定律。 跨学科整合： 成功地将流体力学、热力学、化学平衡和生物地球化学融为一体。 聚焦机制而非仅是现象： 为读者提供解析海洋未知挑战所需的分析框架。 推荐读者： 海洋学、地球科学、环境科学、物理学、化学专业的本科高年级学生及研究生；气候建模师；海洋工程专业人士；以及所有对地球系统动力学怀有深刻好奇心的专业人士。

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