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资料简介
海洋科学导论电子书
第一章 绪论……………………………………………………………………… 1
§1.1 地球科学…………………………………………………………………1
1.1.1 地球科学体系…………………………………………………………1
1.1.2 海洋科学………………………………………………………………4
§1.2 海洋科学的发展史………………………………………………………7
1.2.1 海洋知识的积累与早期的观测、研究(18世纪以前)……………7
1.2.2 海洋科学的奠基与形成(19~20世纪中叶)…………………………7
1.2.3 现代海洋科学时期(20世纪中叶至今)………………………………7
1.2.4 海洋科学的未来………………………………………………………9
§1.3 中国的海洋科学 ………………………………………………………10
1.3.1 历史的贡献 …………………………………………………………10
1.3.2 艰难的历程 …………………………………………………………10
1.3.3 美好的前景 …………………………………………………………10
第二章 地球系统与海底科学……………………………………………………13
§2.1 地球的基础知识 ………………………………………………………13
2.1.1 地球的宇宙环境 ……………………………………………………13
2.1.2 地球的形状 …………………………………………………………14
2.1.3 地球的圈层结构 ……………………………………………………15
2.1.4 地球的起源与地质时代 ……………………………………………18
§2.2 海与洋 …………………………………………………………………20
2.2.1 地表海陆分布 ………………………………………………………20
2.2.2 海洋的划分 …………………………………………………………22
2.2.3 海水的起源与演化 …………………………………………………25
§2.3 海底的地貌形态 ………………………………………………………26
2.3.1 海岸带 ………………………………………………………………26
2.3.2 大陆边缘 ……………………………………………………………26
2.3.3 大洋底 ………………………………………………………………30
§2.4 海底构造与大地构造学说 ……………………………………………32
2.4.1 大陆漂移 ……………………………………………………………33
2.4.2 海底扩张 ……………………………………………………………33
2.4.3 板块构造 ……………………………………………………………35
2.4.4 海洋盆地的形成与构造演化 ………………………………………37
§2.5 海洋沉积 ………………………………………………………………40
2.5.1 滨海沉积 ……………………………………………………………40

2.5.2 大陆架沉积 …………………………………………………………44
2.5.3 大陆坡—陆隆沉积 …………………………………………………45
2.5.4 大洋沉积 ……………………………………………………………46
§2.6 海底矿物资源 …………………………………………………………48
2.6.1 滨海砂矿 ……………………………………………………………48
2.6.2 海底石油和天然气 …………………………………………………48
2.6.3 磷钙石和海绿石 ……………………………………………………49
2.6.4 锰结核和富钴结壳 …………………………………………………50
2.6.5 海底热液硫化物 ……………………………………………………51
2.6.6 天然气水合物 ………………………………………………………53
§2.7 古海洋学与全球变化研究 ……………………………………………53
第三章 海水的物理特性和世界大洋的层化结构………………………………56
§3.1 海水的主要热学和力学性质 …………………………………………56
3.1.1 纯水的特性 …………………………………………………………56
3.1.2 海水的盐度 …………………………………………………………58
3.1.3 海水的主要热性质和力学性质 ……………………………………60
3.1.4 海水的密度和海水状态方程 ………………………………………66
§3.2 海冰 ……………………………………………………………………69
3.2.1 海冰的形成、类型和分布 …………………………………………69
3.2.2 海冰的物理性质 ……………………………………………………71
3.2.3 海冰与海况 …………………………………………………………72
§3.3 世界大洋的热量与水量平衡 …………………………………………73
3.3.1 海面热收支 …………………………………………………………73
3.3.2 海洋内部的热交换 …………………………………………………79
3.3.3 海洋中的水平衡 ……………………………………………………81
§3.4 世界大洋温度、盐度、密度的分布和水团 …………………………83
3.4.1 海洋温度、盐度和密度的分布与变化 ……………………………83
3.4.2 海洋水团 ………………………………………………………… 101
3.4.3 海洋混合及温度、盐度、密度的细微结构 …………………… 103
第四章 海水的化学组成和特性 ………………………………………………111
§4.1 海水的化学组成………………………………………………………111
4.1.1 海水的主要成分……………………………………………………113
4.1.2 微量元素……………………………………………………………116
4.1.3 海水中的放射性同位素……………………………………………120
4.1.4 海洋化学污染物……………………………………………………121
§4.2 海水中的二氧化碳系统………………………………………………125
4.2.1 海水的pH值…………………………………………………………126
4.2.2 海水的缓冲容量……………………………………………………128
4.2.3 海水的总碱度、碳酸碱度和总二氧化碳…………………………128
§4.3 海气界面的气体交换…………………………………………………130
4.3.1 海水中的溶解气体…………………………………………………130
4.3.2 气体在海气界面的交换……………………………………………132
4.3.3 含硫气体和甲烷……………………………………………………134
4.3.4 氮和惰性气体………………………………………………………135
§4.4 海水中的营养元素……………………………………………………136
4.4.1 海洋中氮、磷、硅的主要存在形式………………………………136
4.4.2 海洋中硝酸盐、磷酸盐、硅酸盐的分布与变化…………………138
4.4.3 海洋中氮、磷、硅的循环…………………………………………142
§4.5 海洋的化学资源………………………………………………………145
第五章 海洋环流 ………………………………………………………………147
§5.1 海流的成因及表示方法………………………………………………147
§5.2 海流运动方程…………………………………………………………148
5.2.1 运动方程……………………………………………………………148
5.2.2 连续方程……………………………………………………………155
5.2.3 边界条件……………………………………………………………158
§5.3 地转流…………………………………………………………………158
5.3.1 地转方程及其解……………………………………………………158
5.3.2 地转流与密度场、质量场之间的关系……………………………160
5.3.3 地转流的动力计算方法……………………………………………162
§5.4 风海流…………………………………………………………………164
5.4.1 埃克曼无限深海漂流理论…………………………………………164
5.4.2 浅海风海流的基本特征……………………………………………167
5.4.3 风海流的体积运输…………………………………………………167
5.4.4 上升流与下降流……………………………………………………168
5.4.5 近岸流的基本特征…………………………………………………169
§5.5 世界大洋环流和水团分布……………………………………………170
5.5.1 风生大洋环流………………………………………………………170
5.5.2 热盐环流……………………………………………………………171
5.5.3 世界大洋环流和水团分布…………………………………………173
第六章 海洋中的波动现象 ……………………………………………………183
§6.1 概述……………………………………………………………………183
6.1.1 波浪要素………………………………………………
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