An Introduction to Ocean Turbulence pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Thorpe, S.A.

出品人:

页数:266

译者:

出版时间:2007-10

价格:$ 203.40

装帧:

isbn号码:9780521859486

丛书系列:

图书标签:

专业
海洋湍流
湍流
海洋学
物理海洋学
流体力学
大气科学
数值模拟
海洋边界层
混合过程
海洋动力学

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具体描述

This textbook provides an introduction to turbulent motion occurring naturally in the ocean on scales ranging from millimetres to hundreds of kilometres. It describes turbulence in the mixed boundary layers at the sea surface and seabed, turbulent motion in the density-stratified water between, and the energy sources that support and sustain ocean mixing. Little prior knowledge of physical oceanography is assumed. The text is supported by numerous figures, extensive further reading lists, and more than 50 exercises that are graded in difficulty. Detailed solutions to the exercises are available to instructors online at www.cambridge.org/9780521859486. This textbook is intended for undergraduate courses in physical oceanography, and all students interested in multidisciplinary aspects of how the ocean works, from the shoreline to the deep abyssal plains. It also forms a useful lead-in to the author's more advanced graduate textbook, The Turbulent Ocean (Cambridge University Press, 2005).

好的，下面是为您创作的图书简介，主题为关于海洋深层环流与气候变化的权威著作，该书内容与《An Introduction to Ocean Turbulence》的湍流研究内容完全不同。 --- 《深海脉动：解析全球海洋环流与气候系统的宏大叙事》作者：德里克·范德维尔德 (Dr. Derek Vandervelde) 出版社：环球地理与海洋科学出版社页数：约 680 页（含大量图表与案例分析）定价： 185.00 USD --- 内容提要：在地球上，海洋不仅仅是水体的集合，更是驱动全球气候、调节碳循环、并塑造了人类文明数千年的宏伟引擎。然而，海洋深处的秘密，尤其是其缓慢而强大的环流系统，长期以来一直是科学探索中最具挑战性的领域之一。《深海脉动：解析全球海洋环流与气候系统的宏大叙事》并非一本关于水体内部微观动力学的教科书，而是一部深入剖析全球温盐环流（Thermohaline Circulation, THC）、大尺度海洋动力学（Large-Scale Ocean Dynamics）以及这些复杂系统如何与大气相互作用，共同调控地球气候的权威性专著。本书的核心聚焦于水体在跨越数千年尺度上的物质与能量输送机制，阐述了海洋在冰期-间冰期气候转换中所扮演的关键角色。本书结构严谨，逻辑清晰，分为四大核心部分，层层递进地揭示了深海系统的复杂性与重要性。第一部分：全球环流的基础与观测本部分为理解深海运动奠定坚实的基础，但其关注点在于宏观的、区域间的物质交换，而非局部湍流的耗散机制。章节核心内容： 1. 海洋热力学与密度驱动力：详细阐述了温度和盐度（热力学属性）如何决定海水的密度分布，这是驱动深海“传送带”的根本动力。书中深入分析了热力学梯度对水平压力梯度的影响，并引入了布格-冯·卡门（Boussinesq-von Kármán）近似在处理深海层结时的适用性。 2. 中尺度涡旋与行星尺度运动的区别：明确区分了海洋中尺度涡旋（通常在百公里尺度上快速演化）与驱动全球物质输送的行星尺度环流（如西边界流与深层回流）的动力学差异。本书强调，中尺度涡旋虽然影响局部热量输送，但其对数千年尺度的全球气候反馈相对次要。 3. 现代观测技术在深海测绘中的应用：重点介绍 Argo 浮标网络的深层局限性，以及深海潜标阵列（Deep-sea Mooring Arrays）和水下声学多普勒流速剖面仪（ADCP）在监测深层水团特征（如 Antarctic Bottom Water, AABW）方面的核心作用。书中详尽分析了如何通过长期观测数据重建关键洋流断面的流量变化。第二部分：温盐环流（THC）的结构与变率这是本书的基石，集中探讨驱动地球气候系统的“全球海洋传送带”——温盐环流的物理结构、形成机制及其对气候变化的响应。章节核心内容： 1. 大西洋经向翻转环流（AMOC）的驱动力学：深入分析了北大西洋深水形成的物理条件。详尽讨论了劳伦蒂斯冰盖融化对北大西洋表层水盐度、密度稀释的直接影响，以及由此可能导致的AMOC减弱或停滞的古气候证据。 2. 南大洋环流与深水形成区：剖析了南大洋作为全球深水形成的“汇集点”的重要性。重点分析了深层西部边界流（Western Boundary Currents）在将南极冷水输送到全球海洋盆地的作用，并讨论了风场驱动的MOC（Meridional Overwelling Circulation）在南大洋的抬升过程。 3. 热力学反馈与气候敏感性：探讨了深海环流对大气二氧化碳浓度变化的响应。例如，深层水上涌速率的微小变化如何影响海洋对大气中溶解二氧化碳的吸收能力，进而影响未来气候模型的预测精度。书中包含对“海洋热容量”概念的精细化处理，强调深海是地球气候系统的主要热量“蓄水池”。第三部分：行星尺度动力学与地貌耦合本部分超越了简单的水团运动，关注宏观水体如何受到行星尺度（如科里奥利力）和海底地形的制约，以及海洋内部的巨大内波（Internal Waves）在能量耗散中的间接作用。章节核心内容： 1. 地转平衡与大尺度惯性：阐述了在行星尺度上，海洋运动如何主要由压力梯度力与科里奥利力达到平衡来决定（地转平衡）。通过Stommel 模型与Munk 模型的对比，解释了摩擦力（而非湍流耗散）如何成为驱动大尺度环流的决定性因素。 2. 海底地形对流动的约束：分析了海山、洋中脊等海底地貌如何引导或阻碍深层水团的流动路径。重点讨论了峡谷效应（Canyon Effects）和狭隘通道（Choke Points）在调节深层水团混合与输送中的作用。 3. 内波的间接能量传递：虽然本书不侧重于湍流，但必须讨论内波的产生、传播与破碎。内波在深海中携带了巨大的动能，其破碎是驱动深海垂直混合的重要机制之一，本书将分析这种机制如何间接地影响环流的整体结构和混合效率，尤其是在海底附近。第四部分：古海洋学证据与未来预测本书的最后一部分将理论模型与历史记录相结合，展望海洋环流在未来气候变化中的角色。章节核心内容： 1. 冰期-间冰期气候的海洋驱动机制：运用同位素地球化学（如氧同位素 $delta^{18}O$ 和碳同位素 $delta^{13}C$）证据，重建过去数万年温盐环流的强度变化。重点分析了“深海氧化”事件与冰盖最大期环流的减弱关联。 2. 海洋环流对区域气候的影响：剖析了环流变化如何影响区域性的气候模式，例如北欧的冬季温度、热带太平洋的降水带分布（厄尔尼诺-南方涛动与深海的耦合）。 3. 未来情景下的海洋响应：基于最新的耦合气候模型（CMIP 方案），预测在不同排放情景下，AMOC和全球深海环流的可能变化趋势，强调海洋脱碳（De-oxygenation）和海洋酸化（Ocean Acidification）的深海风险。目标读者：本书专为海洋学家、气候科学家、地球物理学研究生以及对全球气候系统有深入兴趣的专业人士设计。阅读本书需要具备基础的流体力学和热力学知识，但全书的叙事风格旨在引导读者从微观的局部现象跃升至对地球尺度系统的宏观理解。本书的独特价值：《深海脉动》的价值在于其跨尺度的整合能力。它成功地将热力学驱动力、行星动力学约束、海底地形影响以及古气候记录融为一体，提供了一幅关于海洋——气候耦合系统的完整蓝图，而非局限于单一物理过程的研究。它为理解海洋如何成为地球气候系统的主要调节器提供了坚实的理论和观测基础。