Eco-Hydrodynamic Modelling of Primary Production in Coastal Waters and Lakes Using BLOOM pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Los, F. J.

出品人:

页数:288

译者:

出版时间:

价格:759.00元

装帧:

isbn号码:9781586039875

丛书系列:

图书标签:

• Eco-hydrodynamics
• Primary production
• Coastal waters
• Lakes
• Modelling
• BLOOM
• Ecosystem modelling
• Hydrodynamic modelling
• Biogeochemical modelling
• Aquatic ecology

书名： Eco-Hydrodynamic Modelling of Primary Production in Coastal Waters and Lakes Using BLOOM 图书简介： 本书深入探讨了在沿海水域和湖泊中，利用 BLOOM 模型进行生态水动力模拟，以期精确量化初级生产力。初级生产力，作为水体生态系统能量流动和物质循环的基础，其准确估算对于理解和管理水体健康、渔业资源乃至全球碳循环至关重要。本书旨在为研究人员、环境工程师、水资源管理者以及对水生态系统建模感兴趣的学者提供一套系统性的理论框架和实践指南。 核心内容概述： 本书的重点在于阐述 BLOOM（Biogeochemical-Lagrangian-Ocean-Model）模型的独特优势及其在模拟初级生产力方面的应用。BLOOM 模型集成了生物地球化学过程与水动力学过程，并采用了拉格朗日粒子追踪方法，这使得其在处理复杂水体环境，如多变的潮汐、洋流、混合层深度以及陆源物质输入等方面，展现出卓越的精度和效率。 详细内容展开： 1. 初级生产力的概念与重要性： 本书首先界定了初级生产力的概念，包括净初级生产力（NPP）和总初级生产力（GPP），并强调了它们在水生食物网中的基础地位。 详细阐述了初级生产力对溶解氧水平、营养盐循环、碳汇能力以及生物多样性的影响。 探讨了气候变化、人类活动（如富营养化、污染）等因素对初级生产力动态变化的影响，突显了研究其变化规律的紧迫性。 2. BLOOM 模型介绍与构建： 模型理论基础： 详细讲解 BLOOM 模型的核心算法，包括其如何耦合生物地球化学过程（如营养盐动力学、叶绿素a模拟、光合作用模型）与水动力学过程（如流场、混合、扩散）。 拉格朗日粒子追踪方法： 深入剖析 BLOOM 模型如何利用拉格朗日粒子追踪技术，有效地模拟水体中生物地球化学物质的迁移和转化，克服了传统欧拉网格模型在处理某些复杂流场时的局限性。 模型组件详解： 对 BLOOM 模型中的关键组件进行细致描述，包括： 生物地球化学模块： 阐述不同营养盐（氮、磷、硅）的循环机制，浮游植物的生长、死亡、沉降过程，以及光合作用与呼吸作用的参数化。 水动力学模块： 介绍模型输入的水文数据（如潮汐、水流、混合层深度），以及模型如何模拟水体的三维运动。 粒子追踪模块： 解释粒子如何携带生物地球化学信息，在模拟的水流场中进行随机游走和迁移，从而反映物质的实际分布和变化。 3. BLOOM 模型在沿海水域的应用： 研究案例分析：本书将提供多个具体的沿海水域研究案例，展示 BLOOM 模型如何应用于： 河口区域： 模拟陆源营养盐和淡水输入对河口初级生产力的影响，分析其空间和时间变异性。 近海区域： 评估不同海况（如上升流、涡旋）对浮游植物生长的驱动作用，预测初级生产力的空间格局。 内湾和潟湖： 研究封闭或半封闭水体中，营养盐富集和水动力条件对初级生产力的影响，为水质管理提供依据。 模型参数化与校准： 详细指导读者如何根据具体的沿海环境选择和调整 BLOOM 模型的参数，以及如何利用观测数据（如卫星遥感叶绿素a、现场采样数据）对模型进行校准和验证，以确保模拟结果的可靠性。 4. BLOOM 模型在湖泊水体中的应用： 湖泊生态系统特点： 讨论湖泊与海洋在水动力学和生物地球化学过程上的差异，以及 BLOOM 模型如何适应湖泊的特点。 湖泊案例研究： 呈现 BLOOM 模型在不同类型湖泊中的应用实例，包括： 温带湖泊： 模拟季节性温度、光照、混合层变化对初级生产力的影响。 富营养化湖泊： 分析高营养盐输入如何导致藻华的形成，以及 BLOOM 模型如何模拟藻华的演变过程。 大湖区： 探讨水体尺度、水深变化、复杂岸线对初级生产力分布的影响。 湖泊特有挑战： 讨论在湖泊模拟中可能遇到的特有挑战，如底泥物质释放、植被影响等，并提供相应的处理策略。 5. 模型结果的解释与应用： 数据可视化与分析： 指导读者如何有效地可视化 BLOOM 模型输出的初级生产力空间分布图、时间序列图、粒子轨迹图等，并进行深入的科学解读。 情景模拟与预测： 探讨如何利用 BLOOM 模型进行未来情景模拟，例如，预测不同气候变化情景下或不同管理措施（如减排）下初级生产力的变化趋势，为水体可持续管理提供决策支持。 与其他模型的比较： 对 BLOOM 模型与其他水生态模型（如基于网格的模型）进行比较，突出其在特定应用场景下的优势和局限性。 6. 面向未来的研究方向： 模型耦合与扩展： 展望 BLOOM 模型与其他模型（如更精细的食物网模型、沉积物模型）进行耦合的可能性，以更全面地模拟水生态系统的复杂性。 大数据集成： 讨论如何将海量的卫星遥感数据、传感器网络数据、基因组学数据等集成到 BLOOM 模型中，提高模型的精度和时空分辨率。 应用领域拓展： 探讨 BLOOM 模型在渔业资源评估、生物入侵监测、碳封存潜力评估等更广泛领域的应用前景。 本书的价值与读者对象： 本书的理论严谨、案例丰富，既适合已经熟悉水生态系统建模的研究人员深入学习 BLOOM 模型的原理和应用，也为初学者提供了系统性的入门指导。对于希望利用先进模型工具解决实际水环境问题的环境工程师、政策制定者和水资源管理者而言，本书无疑将是宝贵的参考资料。通过本书，读者将能够更深刻地理解水体初级生产力的驱动机制，并掌握利用 BLOOM 模型进行科学模拟和有效管理的关键技能。

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