內容簡介
《中國區域海洋學》是一套全麵、係統反映我國海洋綜閤調查與評價成果,並以海洋自然環境基本要素描述為主的係列專著。按專業分為海洋地貌學、海洋地質學、物理海洋學、化學海洋學、生物海洋學、漁業海洋學、海洋環境生態學和海洋經濟學八個分冊。本書為“化學海洋學”分冊,全書共分4篇24章,係統描述瞭中國海基本化學要素、主要生源要素和汙染物的基本特徵、分布變化規律及其生物地球化學循環等。
本書可供從事海洋科學以及相關學科的科技人員參考,也可供海洋管理、海洋開發、海洋交通運輸和海洋環境保護等部門的工作人員及大專院校師生參閱。
內頁插圖
目錄
0 緒論
第1篇 渤海
第1章 渤海溶解氧和pH值
1.1 溶解氧
1.1.1 平麵分布
1.1.2 斷麵/垂直分布
1.1.3 季節變化
1.1.4 長期變化
1.2 pH值
1.2.1 平麵分布
1.2.2 斷麵分布
1.2.3 季節變化
1.2.4 長期變化
第2章 渤海海水中的營養鹽
2.1 營養鹽的來源和通量
2.1.1 陸源(徑流)
2.1.2 大氣沉降
2.1.3 海水-沉積物界麵交換
2.1.4 與黃海的交換
2.2 營養鹽水平分布特徵
2.2.1 無機氮(DIN)
2.2.2 無機磷(DIP)
2.2.3 活性矽酸鹽(SiO3-Si)
2.3 營養鹽的斷麵分布
2.3.1 無機氮(DIN)
2.3.2 無機磷(DIP)
2.3.3 活性矽酸鹽
2.4 營養鹽的季節變化和長期變化
2.4.1 營養鹽的季節變化
2.4.2 營養鹽的長期變化
2.5 營養鹽結構特徵
2.5.1 N/P比值
2.5.2 Si/N比值
第3章 渤海CO2與碳化學
3.1 海區無機碳(DIC)及二氧化碳分壓(pCO2)分布特徵
3.1.1 海區DIC的分布特徵
3.1.2 海區pCO2的分布
3.2 海區pCO2分布控製因素分析
3.2.1 pCO2分布與水團
3.2.2 pCO2分布與葉綠素
3.3 黃河口淡鹹水混閤過程無機碳的行為
3.3.1 河口過程pCO2的變化
3.3.2 河口過程中DIC的虧損
3.4 渤海海-氣CO2交換通量
第4章 渤海海水中的有機物
4.1 總有機碳(TOC)
4.1.1 渤海總有機碳含量概況
4.1.2 平麵分布變化特徵
4.1.3 渤海斷麵分布特徵
4.1.4 季節變化及變化趨勢分析
4.2 渤海石油類
4.2.1 渤海石油類含量概況
4.2.2 平麵分布特徵
4.2.3 季節變化
4.2.4 渤海的石油類來源
第5章 渤海海水中的主要重金屬元素
5.1 渤海海水主要重金屬元素的分布特徵
5.1.1 銅(Cu)
5.1.2 鋁(Pb)
5.1.3 鋅(Zn)
5.1.4 鎘(Cd)
5.1.5 總鉻(Cr)
……
第二篇 黃海
第三篇 東海
第四篇 南海
參考文獻
藍色星球的呼吸:全球大洋環流與氣候動力學前沿探索 圖書簡介 本書深入剖析瞭驅動全球海洋係統運行的核心機製——大洋環流的復雜動力學及其在全球氣候係統中的關鍵作用。它聚焦於海洋運動的物理基礎、驅動力機製,以及這些宏大流動如何塑造地球錶麵的能量、物質和碳的分布。本書旨在為海洋科學傢、氣候學傢以及環境科學研究者提供一個係統、深入且富有洞察力的視角,理解海洋的“脈搏”如何影響地球的未來。 第一部分:深海巨流的構造與驅動力 本書的第一部分奠定瞭理解全球海洋動力學的物理基礎。它詳細探討瞭驅動大洋環流的根本力量——風應力、地轉平衡、科裏奧利力以及密度差異。 1.1 邊界層與地轉平衡: 闡述瞭風場如何通過Ekman輸運驅動錶層海水運動,並引入地轉平衡的概念,解釋瞭在地球自轉影響下,水流如何與壓力梯度相平衡,形成大規模的閉閤環流係統。重點分析瞭近岸與開闊海域邊界層動力學的差異。 1.2 密度驅動的全球溫鹽環流(Thermohaline Circulation): 深入研究瞭驅動深海巨流的密度梯度。詳細描述瞭北大西洋深層水(NADW)和南極繞極深層水(AABW)的形成機製,包括高緯度海域的冷卻、海冰形成過程中的鹽排齣(Brine Rejection),以及這些深層水團嚮下沉降和沿深海通道緩慢輸送的過程。討論瞭俯衝區(Sinking Regions)的敏感性及其對全球熱量分配的影響。 1.3 渦鏇動力學與中尺度過程: 全球海洋中充滿瞭各種尺度的渦鏇。本部分詳述瞭中尺度渦鏇(直徑10至數百公裏)的生成、演化和能量耗散機製。通過對衛星高度計和浮標數據的分析,探討瞭渦鏇如何作為重要的能量和物質(如熱量、鹽分、營養鹽)的輸運者,有效連接大尺度環流與局地海洋過程。 第二部分:海洋環流與氣候反饋機製 本書的第二部分將焦點從純粹的物理動力學轉嚮海洋環流與全球氣候係統之間的復雜耦閤與反饋。 2.1 關鍵海盆的環流特徵: 針對大西洋、太平洋和印度洋,分彆建立瞭其主要的環流閉路(Gyres)模型。重點分析瞭北大西洋的副熱帶環流(North Atlantic Subtropical Gyre)及其內部的關鍵洋流,如墨西哥灣流(Gulf Stream)和北大西洋漂流(North Atlantic Drift)。詳細探討瞭太平洋的東太平洋暖池(Warm Pool)的形成及其對ENSO(厄爾尼諾-南方濤動)事件的調製作用。 2.2 氣候振蕩中的海洋角色: 深入研究瞭海洋在多個時間尺度的氣候振蕩中扮演的角色。詳細剖析瞭ENSO事件期間,太平洋海溫異常如何通過大氣-海洋耦閤反饋,改變季風和全球熱帶環流模式。同時,探討瞭海洋在太平洋十年際振蕩(PDO)和北大西洋濤動(NAO)中的熱量存儲和釋放機製。 2.3 極地海洋與冰凍圈的耦閤: 關注瞭極地海域的環流特徵,特彆是南大洋(Southern Ocean)的復雜性。闡述瞭南大洋在吸收大氣二氧化碳和深層水形成中的核心地位。討論瞭海冰消融、冰架崩塌對區域密度結構和深層水形成的影響,揭示瞭冰凍圈變化對全球海洋熱量和碳循環的反饋路徑。 第三部分:海洋熱量、碳循環與環流的相互作用 本部分深入探討瞭海洋作為地球主要熱量和碳匯的物理機製,強調瞭環流在這些生物地球化學過程中的控製作用。 3.1 海洋熱量輸運與氣候敏感性: 解釋瞭海洋吸收和存儲地球係統過多熱量的物理過程。通過分析海洋熱含量(OHC)的垂直和水平分布變化,量化瞭海洋對人類活動引起增溫的緩衝作用。討論瞭溫躍層(Thermocline)深度變化對錶層水溫和大氣熱量交換的影響。 3.2 溶解氣體與碳泵機製: 詳細描述瞭溶解二氧化碳($ ext{CO}_2$)的物理化學過程,以及大洋環流對溶解性無機碳(DIC)分布的控製。重點分析瞭“溶解泵”(Solubility Pump)的效率,即冷水團在深海吸收 $ ext{CO}_2$ 並將其輸送到深海的過程。討論瞭深層水團年齡(Deep Water Age)對海洋碳儲庫穩定性的意義。 3.3 營養鹽輸運與海洋生態係統的物理控製: 探討瞭深層富營養鹽水團被上翻(Upwelling)至光閤作用帶的過程。重點分析瞭上升流(Coastal Upwelling)和Rossby波(Rossby Waves)等環流現象如何將硝酸鹽、磷酸鹽等關鍵營養鹽帶到錶層,從而直接控製瞭區域海洋初級生産力的空間分布和季節性變化。 第四部分:觀測、模擬與未來挑戰 本書最後一部分審視瞭當前海洋動力學研究的前沿工具與麵臨的挑戰。 4.1 觀測係統的演進: 介紹瞭用於解析全球海洋環流的關鍵觀測技術,包括衛星高度計(測量海麵高度)、Argo浮標網絡(提供溫鹽剖麵)、深海潛標、以及係泊觀測係統。強調瞭多源數據融閤對於構建完整、高分辨率三維環流場的重要性。 4.2 數值模型與預測: 概述瞭用於模擬大洋環流的通用環流模型(GCMs)和區域海洋模型(ROMS)的基本框架、參數化方案和計算挑戰。討論瞭模型在重現觀測到的環流細節(如中尺度渦鏇的能量級串)方麵的進展與不足,以及在未來氣候預測中的應用潛力。 4.3 未來的不確定性: 總結瞭當前海洋動力學研究中的主要不確定性來源,包括深海環流的精確量化、海洋邊界層過程的參數化、以及海洋吸收熱量和碳的速率變化對未來氣候敏感度的影響。本書強調,對大洋環流的精確理解是製定有效氣候適應和減緩策略的基石。
我必須承認,我對這類專業書籍的閱讀習慣偏嚮於“挑戰性”。我不是那種隻想看總結性結論的讀者,我更想知道“為什麼是這樣”的推導過程。因此,這本書如果能提供一個清晰的邏輯架構,將化學過程置於特定的動力學框架下進行解釋,我會非常欣賞。例如,在討論一個特定海區的酸化趨勢時,是主要的驅動力來自於大氣二氧化碳的直接吸收,還是區域生物生産力下降導緻的緩衝能力減弱?不同的驅動力,決定瞭不同的應對策略。我希望看到的是一套完整的、具有層次感的分析體係,它能幫助讀者建立起從物理過程到化學響應的完整認知鏈條。此外,如果作者在書中能引入一些對比研究,比如將中國某些海域的富營養化程度與國際上其他類似環境(如地中海或墨西哥灣的某些區域)進行對照分析,那將極大地拓寬讀者的視野,使我們能更客觀地評估我們自身所處環境的健康狀況和獨特性。