Books a la Carte for Essentials of Oceanography (9th Edition) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Prentice Hall

作者:Alan P. Trujillo

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2008-11-16

价格:USD 92.00

装帧:Loose Leaf

isbn号码:9780321616838

丛书系列:

图书标签:

• 海洋学
• 地球科学
• 环境科学
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• 科学
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海洋科学概览：从基础理论到前沿探索 本书旨在为海洋科学的初学者提供一个全面而深入的导论，系统阐述支撑现代海洋学研究的核心概念、观测方法与最新发现。 本书避免了对特定教材内容的直接引用或重复，而是构建了一个独立的知识框架，引导读者从宏观的地球系统视角切入，逐步深入到海洋物理、化学、生物和地质的各个分支领域。 --- 第一部分：地球系统的宏大叙事与海洋的起源 本部分聚焦于将海洋置于整个地球系统的背景中进行考察。我们将探讨行星的形成过程，以及水圈如何在地球早期历史中得以积累和演化。 1. 地球的结构与圈层相互作用： 行星科学视角下的海洋形成： 追溯地球内部的演化历史，分析火山活动、小行星撞击以及地幔脱气如何向早期大气和地表释放水蒸气。 地质时间尺度上的气候变迁： 考察冰期-间冰期循环、超级大陆的漂移（如盘古大陆）对全球海洋环流模式的长期影响。讨论板块构造如何塑造深海盆地、洋中脊和海沟的形成，这些构造特征是现代海洋动力学的基础。 水圈、大气圈与岩石圈的耦合： 详细分析水循环（蒸发、凝结、降水和径流）如何连接大气与海洋，以及化学风化作用如何通过河流将营养物质和溶解盐输入海洋，维持海洋化学的稳定状态。 2. 海洋的物理边界与测量挑战： 海陆分布的演变： 探讨大陆漂移理论如何解释当前各大洋（太平洋、大西洋、印度洋、北冰洋和南大洋）的形状、深度和连通性。重点分析地峡（如巴拿马地峡）的关闭或开启对区域性洋流的决定性影响。 深度探测技术的发展历程： 回顾从早期测深绳到现代多波束声纳系统的发展。讨论精确测量海底地形（如海山、平原和洋中脊）在理解板块运动速率和沉积物分布中的重要性。 时间尺度的考量： 区分海洋学中涉及的时间尺度，从瞬时的波浪运动到数百万年的深海沉积记录，强调理解不同过程需要不同的观察窗口。 --- 第二部分：海洋的物理动力学——驱动全球输运的引擎 本部分深入剖析驱动海洋物质、能量和动量传递的物理机制，重点关注能量的输入、转换和分配。 3. 太阳辐射与海洋热力学： 能量平衡： 分析太阳短波辐射在海洋表面的吸收、散射和反射过程，以及海洋如何作为巨大的热能储存库。 水体的热力学特性： 详细阐述海水的密度（主要受温度和盐度控制）如何决定垂直分层结构。讨论密度跃层（跃温层、跃盐层）的形成及其对垂直混合的阻碍作用。 冰雪动力学： 考察海冰的形成、融化和厚度变化对区域热量交换和反照率效应的影响，特别是在极地地区。 4. 气象驱动的表层环流： 风应力与Ekman输运： 详细解释科里奥利力如何使受风影响的表层水体产生与风向垂直的净输运（Ekman螺旋和Ekman输运），这是理解近岸环流和上升流的关键。 地转平衡与大洋环流： 阐述地转平衡（压力梯度力与科里奥利力之间的平衡）如何形成大规模的、稳定的西边界流（如墨西哥湾流、黑潮）和东边界流。 温盐环流（深水形成）： 介绍深水形成的物理化学过程，特别是高纬度地区（如北大西洋和南大洋）的冷却和盐度增加导致的海水密度增加并下沉，驱动全球缓慢而深远的物质交换。 5. 波浪与潮汐： 波的生成与传播： 分类讨论毛细波、风浪和重力波，解析波的生成机制、色散关系以及在浅水区发生的破碎过程。 潮汐的引力机制： 从牛顿的万有引力定律出发，解释月球和太阳对地球海洋产生的周期性引力作用，以及由此形成的半日潮、全日潮和不规则潮汐现象。 --- 第三部分：海洋的化学组成与生物地球化学循环 本部分转向海洋的化学环境，考察溶解物质的来源、分布及其在生命活动中的关键作用。 6. 海洋的盐度和溶解性物质： 盐度的定义与来源： 区分表层盐度、深层盐度和“保守”与“非保守”元素。讨论河流输入、海底热液活动和水团混合对区域盐度场的影响。 气体交换与海洋酸化： 详细分析大气中关键气体（如氧气、二氧化碳、氮气）与海水的交换动力学。重点探讨二氧化碳溶解过程，包括碳酸盐缓冲系统，及其如何调节海水pH值，并讨论人为活动导致的海洋酸化对钙化生物的挑战。 营养盐的生物地球化学循环： 考察氮（硝酸盐、亚硝酸盐、铵）、磷（磷酸盐）和硅（硅酸盐）在海洋中的来源、消耗和再生过程。强调这些物质在海洋生产力中的限制性作用。 7. 海洋的氧化还原环境与微量元素： 氧化还原梯度： 描述大洋中溶解氧的垂直分布（氧极小层）及其与有机物沉降速率的关系。探讨在缺氧和厌氧条件下发生的化学反应（如反硝化作用）。 痕量金属的重要性： 关注铁、锌等微量金属在激发特定区域（如南大洋）初级生产力中的催化作用，以及它们在地壳风化和深海热液活动中的来源。 --- 第四部分：海洋生物的生命世界与生态系统 本部分从微观到宏观，探索海洋生命的多样性、适应性及其在生态系统中的功能。 8. 海洋初级生产力与食物网基础： 浮游植物的光合作用： 介绍海洋食物网的基石——浮游植物的生理学，包括光合作用所需的关键因素（光照、营养盐）。讨论不同类型的浮游植物（硅藻、球石藻、蓝细菌）及其在全球碳循环中的相对贡献。 生物泵的机制： 解释有机物生产、沉降和再矿化过程如何将碳从表层输送到深海（生物泵）。分析影响泵效率的生物过程（如粪便沉降、混入作用）。 9. 垂直分层与生物适应性： 光照带的生态学： 区分透光带、中光带和无光带，并详细描述生活在这些区域的生物为应对光照、压力和食物稀缺性而演化出的独特生理和形态适应（如生物发光、大型眼睛、低代谢率）。 深海生态系统： 介绍与热液喷口和冷泉相关的化能合成生态系统，展示生命不依赖于太阳能的生存模式。 10. 海洋生态系统的相互作用与人类影响： 生物多样性： 概述从细菌到鲸鱼的海洋生物多样性分布模式，以及生态系统复杂性对稳定性的影响。 渔业与过度捕捞： 讨论渔业管理面临的科学挑战，包括种群动力学模型、最大可持续产量（MSY）的概念及其局限性。 污染与栖息地退化： 考察塑料污染、营养物质富集（富营养化导致赤潮）、噪音污染对海洋生物行为和栖息地的长期影响。 --- 第五部分：海洋地质学与沉积记录 本部分关注海底的形成过程以及海洋如何记录地球的历史。 11. 海底的形成与地质构造： 洋中脊与新生洋壳的产生： 详细描述洋中脊的分离速率、岩浆活动和洋壳的冷却过程，以及“磁性条带”作为板块运动“记录仪”的原理。 海沟与俯冲带： 解释俯冲作用如何形成深海海沟、火山弧以及导致地震和海啸的机制。 12. 沉积物的收集与古海洋学： 沉积物分类： 区分碎屑沉积物（来自陆地）、生物源沉积物（如钙质和硅质软泥）以及深海“星际尘埃”（如红土）。 古海洋学重建： 阐述如何通过分析沉积物岩芯中的微化石（如有孔虫、硅藻）的同位素比值（如氧同位素）和化学成分，来重建过去的气候、温度、洋流和冰量变化。 通过对上述五个维度的系统梳理，本书旨在提供一个坚实的基础，使读者能够理解海洋作为一个动态、相互关联的全球系统的复杂性，并具备批判性地分析现代海洋学研究成果的能力。

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