认识海洋:插图第10版

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作者：基斯.A斯韦德鲁普，E.弗吉尼亚安布拉斯

出版社：福建教育出版社

本类榜单：科普读物

分类：科普读物

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图文详情

ISBN：9787533492434
装帧：一般胶版纸
册数：暂无
重量：暂无
开本：16开
页数：592
出版时间：2022-03-01
条形码：9787533492434 ; 978-7-5334-9243-4

本书特色

l 系统编排全面覆盖海洋领域各分支学科，从海洋地质结构到海水的物理化学特征，从潮汐、洋流等海洋现象到细菌、哺乳生物等海洋中的居民，内容循序渐进，全景展现海洋的奥秘，打造读者对海洋的立体认知。 l 注重实用海洋与人类生活息息相关。本书9次修订再版，通过引入大量贴合生活的实例和特设介绍海洋学科学进展的专栏，贴合海洋学热点话题，各部分内容互相渗透，引领读者融会贯通地掌握海洋学知识，并能将科学原理运用到实际生活中。 l 启迪思维以人类探索海洋的历史为起点，以自然现象和科学原理为经纬，透过浩渺的视角阅览人类所赖以生存的地球系统，深度理解海洋这个人类生存与发展的重要空间。

内容简介

本书系统地介绍了海洋学各分支的基本内容。全书共18章，分别从海洋学历史、海洋地质构造、海洋的物理和化学过程、海洋资源环境，以及海洋生态和生物等各个方面，采用基本原理和实际案例相结合的方式，针对海洋学持续而快速的发展，深入浅出地讲解了海洋学方方面面的知识。本书语言严谨，内容生动，图片丰富，激发阅读者的兴趣和好奇心，可作为大学海洋学通识教材，为海洋类专业广大教师和学生提供教学参考，亦可为大众阅读者打开一扇一窥世界海洋奥秘的大门。

前言 1 第 1 章海洋学的历史 1 1.1 早期的海洋学 2 1.2 中世纪的海洋学 4 1.3 地理大发现 6 1.4 地球科学的诞生 8 1.5 海图和导航信息的重要性 9 1.6 海洋科学的开始 11 1.7 “挑战者”号探险 15 1.8 海洋学成为科学 18 1.9 20 世纪的海洋学 19 1.10 海洋学的近代、现在与未来 25 第 2 章水的星球 31 2.1 地球起源 31 宇宙起源 31 太阳系的起源 33 外星海洋 34 早期地球 37 2.2 地球年龄和地质年代 37 地球的年龄 37 地质年代 38 自然时间周期 39 2.3 地球的形状 42 2.4 定位系统 43 纬度和经度 43 海图和地图 44 纬度的测量 47 经度和时间 47 2.5 现代导航技术 48 2.6 地球：水的星球 50 地球表面的水 50 水循环 50 水储库和停留时间 51 陆地和海洋的分布 53 海洋 54 陆高海深曲线 56 第 3 章板块构造 61 3.1 地球内部 61 探索地球结构 61 内部圈层 64 3.2 岩石圈和软流圈 65 圈层 65 地壳均衡 67 3.3 大陆的移动 67 理论历史：大陆漂移 67 新理论的证据：海底扩张 68 地壳运动的证据 70 极移曲线 75 3.4 板块构造 77 板块和板块边界 77 离散边界 79 转换边界 81 汇聚边界 83 大陆边缘 87 3.5 板块运动 87 运动机制 87 运动速率 87 热点 88 3.6 大陆的历史 93 泛大陆的分裂 93 泛大陆之前 94 地体 95 3.7 探索离散边界 95 法摩斯计划 95 海底扩张和海底热泉 96 海底热液生物群落 98 第 4 章海底和海底沉积物 105 4.1 水深测量 105 4.2 海底测深 107 大陆边缘 107 洋盆底 114 洋脊、海隆和海沟 116 4.3 沉积物 116 粒度 119 位置 120 沉积速率 120 来源与化学性质 121 海底沉积物的分布 126 岩石的形成 127 采样方法 129 沉积物：历史的记录者 129 4.4 海底资源 131 海砂和砾石 131 磷钙土 131 硫 134 煤 134 石油和天然气 134 天然气水合物 135 锰结核 135 硫化物矿床 136 法律和条约 137 第 5 章海水的物理性质 143 5.1 水分子 143 5.2 温度和热量 145 5.3 水的相变 146 5.4 水的比热容 148 5.5 水的内聚力、表面张力和黏性 149 5.6 水的密度 149 压强的影响 150 温度的影响 150 盐度的影响 150 5.7 水的溶解能力 151 5.8 能量的传输 153 热 153 光 154 声 159 5.9 海冰和海雾 163 海冰 163 冰山 164 雾 166 第 6 章海水的化学性质 171 6.1 盐 171 浓度单位 171 海水盐度 172 溶解盐 172 盐的来源 175 盐平衡的调节 176 停留时间 177 恒比关系 178 盐度的测定 179 6.2 海洋中的溶解气体 179 气体随深度的分布 179 二氧化碳循环 181 氧平衡 182 气体测量 184 6.3 海水的 pH 值 184 6.4 其他物质 186 营养盐 186 有机物 187 6.5 实际应用：盐与水 187 化学资源 187 海水淡化 188 第 7 章大气结构与运动 195 7.1 地球表面的受热和冷却 195 太阳辐射的分布 195 热量收支 196 太阳辐射的年变化 197 比热容和热容量 199 7.2 大气层 200 大气层的结构 200 大气组成 202 大气压 202 7.3 温室气体 202 二氧化碳和温室效应 203 臭氧问题 206 7.4 硫化物的角色 208 7.5 大气运动 209 不考虑地球自转时的风 209 地球自转的影响 210 风带 212 7.6 风带的变化 214 季节变化 214 季风效应 216 地形效应 217 急流 218 7.7 飓风 219 7.8 厄尔尼诺—南方涛动 220 7.9 实际问题：风暴潮和风暴增水 224 第 8 章环流与海洋结构 235 8.1 密度结构 235 表层过程 235 随深度的变化 236 密度驱动的环流 237 8.2 上升流和下降流 238 8.3 海洋分层 239 大西洋 240 太平洋 241 印度洋 241 主要大洋对比 241 北冰洋 241 边缘海 243 内部混合 243 8.4 测量技术 245 8.5 实际应用：海水温差发电 248 第 9 章表层海流 255 9.1 表层海流 255 埃克曼螺旋和埃克曼输送 256 大洋环流 256 地转流 257 9.2 风海流 258 太平洋海流 258 大西洋海流 259 印度洋海流 260 北冰洋海流 260 9.3 海流运动 261 海流流速 261 海流体积输运 261 西向强化 261 9.4 涡旋 262 9.5 辐聚与辐散 264 朗缪尔环流 264 持久性作用区域 265 季节性作用区域 266 9.6 环流模式的变化 267 全球海流 267 北太平洋涛动 269 北大西洋涛动 270 9.7 海流观测 275 9.8 实际应用：海流能 276 第 10 章波浪 281 10.1 波浪如何产生 281 10.2 波浪要素 282 10.3 波浪运动 283 10.4 波浪速度 284 10.5 深水波 284 风暴中心 284 弥散 285 群速度 285 波浪相互作用 286 10.6 波高 286 突发巨浪 288 波浪能 288 波陡 289 海况等级 289 10.7 浅水波 290 折射 291 反射 293 绕射 293 利用波浪导航 294 10.8 碎波带 294 破碎波 295 水体输运 295 能量释放 296 10.9 海啸 296 10.10 内波 301 10.11 驻波 301 10.12 实际应用：波浪能 306 第 11 章潮汐 313 11.1 潮汐类型 313 11.2 潮位 313 11.3 潮流 316 11.4 潮汐静力理论 316 月球潮汐 317 潮汐日 318 潮波 318 太阳潮 318 大潮和小潮 319 赤纬潮 320 椭圆轨道 322 11.5 潮汐动力理论 322 潮波 322 前进潮波 323 驻潮波 323 狭长盆地中的潮波 325 11.6 涌潮 326 11.7 预报潮汐和潮流 328 潮汐表 328 潮流表 328 11.8 实际应用：潮流能 329 第 12 章海岸、海滩和河口 335 12.1 主要分带 335 12.2 海岸类型 337 原生海岸 338 次生海岸 339 12.3 海滩结构 342 12.4 海滩动力学 343 自然过程 343 近岸环流 345 12.5 海滩类型 347 12.6 改造海滩 348 沿岸工程 348 圣巴巴拉的故事 350 爱迪兹钩状沙嘴的历史 350 12.7 河口 352 河口的类型 352 环流特征 354 温带河口 355 12.8 高蒸发率 355 12.9 冲刷时间 361 12.10 实际应用：历史实例 361 旧金山湾的发展 361 切萨皮克湾的情况 364 第 13 章环境问题与关注 371 13.1 水和沉积物环境质量 371 固体废弃物倾倒 371 污水 373 有毒物质 374 13.2 墨西哥湾“死亡带” 377 13.3 塑料垃圾 379 13.4 海洋废弃物管理建议 381 13.5 溢油 382 13.6 海洋湿地 388 13.7 生物入侵者 389 13.8 捕捞过度和副渔获物 392 13.9 补记 397 第 14 章生机盎然的海洋 401 14.1 环境带 401 14.2 生物的体形大小 401 14.3 生物分类 404 14.4 影响海洋生命的因子 406 光 406 碳 408 无机营养盐 409 氧 410 盐度 411 浮力 412 温度 412 压强 414 环流 414 14.5 底层环境 415 14.6 不同物种的紧密协作 416 共生 416 14.7 实际应用：人类对海洋环境的影响 418 第 15 章生产与生命 423 15.1 初级生产量 423 总生产量与净生产量 423 初级生产力的测定 424 15.2 营养盐循环 426 15.3 浮游植物生物量 427 15.4 初级生产量与生物量的控制因子 429 全球初级生产力 430 15.5 食物网与生物泵 433 15.6 实际应用：海洋施肥 438 第 16 章浮游生物：海洋中的漂流者 443 16.1 浮游生物的种类 443 16.2 浮游植物 444 16.3 浮游动物 448 16.4 浮游细菌 458 16.5 病毒 460 16.6 采集浮游生物样品 461 16.7 实际问题：海洋毒素 462 有害藻华 462 麻痹性贝毒 463 神经性贝毒 464 腹泻性贝毒 464 西加鱼毒 464 记忆丧失性贝毒 465 有害费氏藻 465 霍乱 465 第 17 章游泳生物：海洋中的自由游泳者 469 17.1 哺乳动物 469 鲸 470 捕鲸业 473 海豚和鼠海豚 476 海豹和海狮 476 海獭 479 海象 479 海牛 480 北极熊 481 海洋哺乳动物保护法 481 交流方法 482 17.2 海洋鸟类 484 17.3 海洋爬行动物 487 海蛇 488 海龟 488 17.4 鱿鱼类 489 17.5 鱼类 490 鲨和魟 490 硬骨鱼的经济鱼种 491 深水硬骨鱼种类 493 17.6 实际应用：渔业 495 鳀鱼 496 金枪鱼 496 鲑鱼 497 大西洋鳕鱼 498 鲨鱼 499 鱼类养殖 499 第 18 章底栖生物：海底的居民 505 18.1 海藻和植物 505 底栖海藻的一般特点 505 海藻的种类 506 海洋植物群落 507 18.2 动物 509 基岩海岸动物 509 潮池 516 松软底质区域的动物 516 深海海底的动物 519 海洋污损生物和海洋钻孔生物 520 18.3 高能环境 520 18.4 珊瑚礁 521 热带珊瑚 521 热带珊瑚礁 521 珊瑚白化 525 捕食和疾病 525 人类活动 526 深海珊瑚 526 18.5 深海化能合成生物群落 526 热泉 526 冷泉 528 18.6 底栖生物采样 528 18.7 实际应用：捕捞底栖生物 529 动物 529 藻类 530 生物医药产品 532 附录 537 词汇表 541 资料来源 563 出版后记 567

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节选

第1章海洋学的历史海洋学是一个包含多学科的宽广领域，其下所有学科的共同目标是认识海洋。在扩展我们对海洋的认知方面，地质学、地理学、地球物理学、物理学、化学、地球化学、数学、气象学、植物学和动物学都扮演着重要角色。由于极具学科交叉性，当今海洋学通常分为以下几个分支。地质海洋学（Geological Oceanography）研究海洋的边界和底部，以及洋盆的形成过程。物理海洋学（Physical Oceanography）研究海水运动（例如波浪、海流、潮汐等）的特征和动力成因，以及它们对海洋环境的影响；物理海洋学还研究海水中的能量传播，例如声、光、热等。海洋气象学（Marine Meteorology）通常包含在物理海洋学范畴内，主要研究热量传递、水循环、海气相互作用等。化学海洋学（Chemical Oceanography）研究海水的成分和历史、演变过程以及成分间的相互作用。生物海洋学（Biological Oceanography）研究海洋生物及其与海洋环境的关系。海洋工程（Ocean Engineering）则是设计和规划海上设备与装置的学科。一直以来，科学家通过收集观察和实验得到的数据来探索自然界的过去和现在。数据就是科学家用于科学研究的“证据”。科学数据必须具备可重复性，并且包含误差分析。一个无法重复，或者没有误差估计的观测数据，不能称为科学数据。彼此工作独立的科学家们，在重复实验观测的过程中，在误差允许范围内，应当获得与根据原始数据所得相接近的结果。科学假说（hypothesis）是在已确定的物理或化学原理基础上对数据进行的初步解释。如果数据是量化的（可以用数的形式表达），科学假说通常可用数学公式表达。能够被接受的科学假说，必须可以进行重复试验和证伪（证明某个事物不是真的）。经过多次测试并且与观测事实相吻合的科学假说可以正式被认为是可行的假说，并且将来有可能被更完善的假说所取代。如果一个科学假说能够不断地被重复的实验结果和不同的实验支持，那么该假说就可以上升为理论（theory）。科学理论的价值在于，它能够预测此前还没有被人们意识到的某种现象或者关系的存在。普通人通常将“理论”理解为“推论”。与普通人相比，科学家对“理论”定义更为严格。“理论”不是推论，而是对重复的实验结果之间的关系进行可验证的、精准可靠的阐述。在一个固定观测地点，以小时为单位测量得到的海平面高度数据，是一组科学数据或者科学事实。假说“潮汐力作用导致海平面高度变化”可用来初步解释这些数据，随后该假说可以被表述为精确的数学公式；如果在海洋其他区域的重复测量数据可以持续地用该假说精确解释，那么该假说可以上升为潮汐理论（将在第11章进一步讨论）。即使有时候假说被提升到了理论的地位，科学探索的脚步也不会停止。科学家不会轻易地抛弃已被广泛接受的理论，人们解释新的发现时，首先会套用已经存在的理论。只有在经过重复实验之后，已有理论不能解释新的数据结果时，科学家才会质疑已有理论并试图做出修改。海洋研究受到学术和社会力量的推动，也有赖于我们对海洋资源、贸易、商业、国家安全的需求。起初，海洋学是非正式学科，发展进程缓慢。到了19世纪中期，海洋学发展成一门现代科学，并在该世纪*后几十年内呈爆炸式成长。探索海洋的过程并不是一帆风顺的，我们经常需要变换方向。国家的利益和需求以及科学家的学术好奇心决定着我们研究海洋的方式、方法和领域。为了获知现代人类对海洋的认识程度，我们需要先从了解历史上激励人们探索海洋的一些事件和动机开始。 1.1??早期的海洋学早在数千年前，人类就开始认识海洋，积累起点点滴滴的海洋知识，并通过口述流传。起初，人们好奇地在海边漫步，在浅滩涉水，在岸边采集食物，从而产生了认识海洋的想法。跨入旧石器时代，人类发明了带刺的长矛、鱼叉和鱼钩。原始的鱼钩是系在绳子上的有两个尖端的短棒，上面插着诱饵。新石器时代之初，聪明的人类祖先发明了骨质鱼钩和渔网。公元前5000年，人类开始使用铜鱼钩。人类向海洋方向迁移并在沿海定居，首先是为了利用海洋中的食物资源。在古代人类海岸居住遗址中，先民们留下的成堆的贝类和鱼骨等废弃物遗骸，被称为“贝冢”。这表明人类早期祖先使用木筏或某种类型的船进行过近海的渔业活动。一些科学家认为，由于海平面上升，许多史前古器物已经丢失或被冲散，目前发现的贝冢可能只留给我们关于古代海岸定居点的*低程度的认知。古代神殿的壁画中已经出现了渔网；古代埃及第五王朝法老蒂（Ti）（约5 000年前）的坟墓内画有剧毒的河豚，旁边有象形文字描述其危害。公元前1200年或更早的时候，波斯湾就有了鱼干交易；在地中海地区，古希腊人捕捞、保存海鱼并进行交易；腓尼基人则建立了渔业定居点，例如“渔民小镇”西顿，后来发展成为重要的贸易港口。

作者简介

基斯·A. 斯韦德鲁普(Keith A. Sverdrup)，担任威斯康星大学密尔沃基分校地球物理学教授，讲授海洋学课程25年，并从事地质构造和地震学的研究工作，曾获得该校的本科教学奖。基斯在明尼苏达大学获得地球物理学学士学位，之后在斯克里普斯海洋研究所研究太平洋盆地地震构造，并获得地球科学博士学位。基斯一直积极参与美国地球物理协会(AGU)、美国物理研究所(AIP)和美国地质学会(GSA)的教育计划，加入美国地球物理联合会教育和人力资源委员会12年，其中有4年担任该委员会主席。此外，他还在美国地球物理协会的卓越地球物理教育奖委员会、《地球与太空》的编辑顾问委员会及沙利文奖委员会的*佳科学报道评选均担任职务。基斯曾是美国物理研究所物理教育委员会成员，他也是美国地球物理联合会、美国湖沼海洋学会、海洋学会、美国地质学会、国家地质教师协会、国家科学教师协会以及美国Sigma Xi科学研究学会成员。2005—2007年，基斯任职于美国国家科学基金会事业部本科教育分部。 E.弗吉尼亚·安布拉斯特(E. Virginia Armbrust)，现任华盛顿大学海洋学院教授，从事海洋浮游植物的教学及研究工作。她在斯坦福大学获得人类生物学学士学位，在麻省理工学院和伍兹霍尔海洋研究所获得生物海洋学博士学位。安布拉斯特博士主要研究海洋浮游植物的生物多样性、生理和生态，探究这些微生物对栖息地变化的应变特征。她在一个国际科研项目中担任首席科学家，该项目致力于确定海洋硅藻的全部DNA序列，以便更好地了解这些有机体的各种生物功能。她还担任西北太平洋人类健康和海洋研究中心联合主任，积极探索海洋过程和人类健康之间的联系。安布拉斯特博士还是海洋与渔业科学学院环境基因中心负责人，以及戈登-贝蒂·穆尔基金会海洋微生物研究项目的成员。安布拉斯特博士从事多年本科和研究生的教学工作，两次获得学院研究生教学优秀奖，曾指导过30名本科生进行实验研究，是40位研究生的导师委员会成员。在担任“携手科学”(Partners in Science)项目导师期间，她在自己的实验室中为许多高中教师提供了暑期进修指导。魏友云，中国地质大学英语系毕业，从事英语翻译工作十余年。胡松，上海海洋大学海洋科学学院副院长，主要从事大气和海洋动力学及数值模式研究。

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