This 2005 book gives a comprehensive overview of measurement techniques and theories for marine turbulence and mixing processes. It describes the processes which control the mixing of greenhouse gases, nutrients, trace elements, and hazardous substances in our oceans and shelf seas - from local to planetary scales. These processes buffer climate changes and are centrally important for regional to global ecosystem dynamics. The publication also contains source codes of turbulence models and models of the upper-ocean mixing layer (COHERENS and GOTM), and observational data sets of turbulence characteristics or corresponding proxies of waters from all over the world. These can be found at www.cambridge.org/9780521153720. Written by a team of 53 world-leading experts, it represents a rich source of data and methods for students and scientists in oceanography, hydrology, limnology, and meteorology, as well as marine, naval and civil engineers.
这本书《海洋湍流》旨在为读者提供对海洋流体运动复杂现象的系统性理解。其内容深入探讨了海洋湍流的基本原理，从宏观视角审视水流中存在的多尺度涡旋、混合过程，揭示这些现象在全球气候调节中的重要作用。书中采用详尽的理论框架和丰富的案例分析，帮助读者理解湍流如何影响海洋温度分布、海洋环流以及对大气系统的反馈机制。通过结合数学建模与实地数据，作者不仅阐明了湍流在海洋科学中的关键作用，还探讨了其在环境监测和灾害预警方面的应用价值。 全书分为多个章节，其中第一部分着重介绍了海洋流体力学基础知识，包括粘性、压力梯度以及涡旋结构等核心概念，帮助读者建立扎实的理论支持。第二部分则深入剖析湍流现象的形成机制，从大尺度气候系统到小尺度水下涡动，详细描述其生成、发展及衰减过程。这里加入了大量图示和实验数据，使复杂的物理现象更易于理解。第三章聚焦于海洋湍流对全球环流的影响，分析不同区域湍流的特点以及这些特征如何驱动海洋热量和物质的长距离输送。这一部分为读者提供了深入的科学视角，对气候变化研究具有重要意义。 书中还特别强调了湍流与环境保护的关联。例如，书中详细讨论了湍流在污染物扩散、海洋酸化以及生态系统健康中的作用。通过实际案例分析，如某次海洋污染事件中湍流的传播路径及其对周边生态的影响，读者能够更直观地感受到这一现象的重要性。此外，书中还结合现代科技，介绍了利用高分辨率遥感技术和计算机模拟进行湍流研究的发展进展，展示了当前海洋科学技术的前沿应用。 在方法论部分，作者系统阐述了数值模型与实验验证相结合的研究策略，为读者提供了一套完整的分析工具。这些章节不仅适用于海洋学专业学生，更适合对环境科学、气象学及相关领域感兴趣的人士。书中还包含大量实用案例和研究方法指南，帮助读者在实际工作中灵活应用所学知识。 《海洋湍流》通过科学严谨的论述和丰富的数据支持，为读者打开了理解地球最深层次水动力系统的大门。这本书不仅是一篇科普性著作，更是一份深入探讨自然界复杂现象的权威指南。无论是希望掌握海洋流体力学的基本原理，还是对环境保护和气候变化有更全面的认识，都将找到这里宝贵的内容和启示。 该书设计充分考虑了读者的不同需求，从理论层面细致入微，到实践指导部分实用详实，旨在帮助各界从专业角度掌握这一领域的重要知识。在广阔的海洋科学前景中，这本作品将成为一套重要的参考资料。
