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化学海洋学

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作者:陈敏

出版日期:2009-08-04

ISBN:978-7-5027-7534-6

装帧:平装

页数:265

版次:B1

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内容简介

《化学海洋学》较为系统地阐述了海水化学组成、海水中的溶解气体、海水中二氧化碳一碳酸盐体系、主要生源要素的生物地球化学循环、海洋中的痕量金属、海洋有机地球化学和同位素海洋化学等方面的内容,其主要特色有三点:其一是在化学海洋学经典理论基础上,融入学科发展的新内容;其二是强化了与物理海洋学、生物海洋学、海洋地质学相关的内容,充分体现学科交叉的特点;其三是在相关章节以知识链接的方式给出所涉及的一些概念、原理、历史等的解释或描述,以利于读者对相关知识的理解及知识面的拓展。《化学海洋学》可作为海洋科学本科生的基础教材,同时可供从事海洋科学、环境科学、地球科学等领域的科教工作者及有关高等院校研究生阅读、参考。

目录

第1章 绪论
1.1 化学海洋学研究范畴
1.1.1 化学海洋学研究内容
1.1.2 化学海洋学与海洋化学
1.2 化学海洋学发展简史
1.2.1 化学海洋学的孕育阶段
1.2.2 早期探索与分析阶段
1.2.3 海洋营养盐的调查与研究
1.2.4 海水分析化学的发展
1.2.5 海洋物理化学的发展
1.2.6 深海大洋的探索,成果叠现
1.2.7 海洋对全球变化的响应与反馈
1.3 化学海洋学在社会经济中的作用
1.3.1 海洋资源的开发利用
1.3.2 海洋环境问题
本章小结

第2章 海水的化学组成
2.1 引言
2.2 海洋的形成
2.2.1 宇宙的形成
2.2.2 太阳的形成
2.2.3 地球的形成
2.2.4 月球的形成
2.2.5 海洋的形成
2.3 海水的化学组成
2.3.1 水的性质及其意义
2.3.2 原始海水的化学组成
2.3.3 海水化学组成的变迁
2.3.4 现代海水的化学组成
2.4 盐度和氯度
2.4.1 克纽森盐度公式
2.4.2 1969年电导盐度定义
2.4.3 1978年实用盐度(psu)
2.4.4 海水密度
2.4.5 海洋盐度的分布
2.5 海水化学组分的物理输送
2.5.1 水团运动
2.5.2 物质输送的平流~扩散方程
本章小结

第3章 海水中的溶解气体
3.1 引言
3.2 大气的气体组成
3.2.1 大气层的结构
3.2.2 大气气体组成的历史演化
3.2.3 现代大气的气体组成
3.2.4 道尔顿气体分压定律
3.3 气体的溶解度
3.3.1 气体溶解度的定义
3.3.2 气体溶解度的计算
3.3.3 气体饱和度
3.3.4 气体在海水中的溶解度
3.4 海-气界面气体交换
3.4.1 海-气界面气体交换的薄膜模型
3.4.2 海-气界面气体交换的影响因素
3.5 海洋中的非活性气体
3.5.1 非活性气体偏离饱和的影响因素
3.5.2 物理过程影响程度的定量计算
3.6 溶解氧
3.6.1 溶解氧的来源与消耗
3.6.2 溶解氧的分布特征
3.6.3 表观耗氧量(AOU)
3.6.4 AOU的空间分布
3.6.5 氧的全球生物地球化学循环
3.7 微量活性气体
3.7.1 一氧化二氮(N2O)
3.7.2 甲烷(CH4)
3.7.3 一氧化碳(CO)
3.7.4 氢气(H2)
本章小结

第4章 海水中二氧化碳一碳酸盐体系
4.1 引言
4.1.1 海洋碳体系的重要性
4.1.2 海洋碳储库
4.1.3 人类来源CO2
4.2 海水的pH值
4.2.1 海水酸化
4.2.2 pH定义
4.2.3 海水的pH值及其影响因素
4.2.4 海水pH值的空间变化
4.3 海水的总碱度
4.3.1 海水的总碱度
4.3.2 影响总碱度的海洋学过程
4.3.3 海洋总碱度的分布
4.4 海水的总二氧化碳
4.4.1 总二氧化碳
4.4.2 影响总二氧化碳的海洋学过程
4.4.3 海洋总二氧化碳的分布
4.5 海水二氧化碳分压
4.5.1 海水二氧化碳分压的表达方式
4.5.2 海水二氧化碳分压的分布及其影响因素
4.6 海水中二氧化碳体系的化学平衡
4.6.1 海水中二氧化碳体系的化学平衡关系
4.6.2 碳酸表观电离平衡常数pK值的含义
4.6.3 温度、盐度和压力对pK值的影响
4.7 海水中二氧化碳体系各分量的计算
4.7.1 观测量为pH值和TC02
4.7.2 观测量为pH值和TA(忽略HBO3的影响)
4.7.3 观测量为pH值和pCO3
4.7.4 观测量为TA和pCO2
4.7.5 观测量为TC02和pCO2
4.7.6 观测量为TA和TCO2
4.7.7 海水中二氧化碳各分量计算的误差
4.8 海水中碳酸钙的沉淀与溶解平衡
4.8.1 海水中CaCO3的表观溶度积
4.8.2 海水中CaCO3的饱和度
4.8.3 海水中CaCO3的饱和深度
4.8.4 海水中CaCO3的溶解过程
4.9 海洋对人类来源CO2的吸收
4.9.1 大气中人类来源CO2的增加
4.9.2 二氧化碳一碳酸盐体系的缓冲因子(Revelle因子)
4.9.3 海洋吸收人类来源CO2潜力的评估
4.9.4 海洋中人类来源CO2含量的确定
4.9.5 海水中人类来源CO2含量的分布
4.9.6 冰期一间冰期大气CO2浓度的变化
4.9.7 人类来源CO2对海洋无机碳体系的影响
本章小结

第5章 主要生源要素的生物地球化学循环
5.1 引言
5.1.1 营养盐的构成
5.1.2 营养盐循环概述
5.2 海洋中氮的生物地球化学循环
5.2.1 海洋氮循环在气候变化中的作用
5.2.2 氮的存在形态与储库
5.2.3 海洋氮循环路径
5.2.4 海洋氮循环的关键过程
5.2.5 海洋中氮营养盐的分布
5.2.6 人类活动对海洋氮循环的影响
5.3 海洋中磷的生物地球化学循环
5.3.1 海洋磷循环的重要性
5.3.2 磷的存在形态与储库
5.3.3 海洋磷的收支状况
5.3.4 海洋中磷的停留时间
5.3.5 海洋磷循环
……

第6章 海洋中的痕量金属
第7章 海洋有机地球化学
第8章 同位素海洋化学
主要参考文献

精彩书摘

第2章 海水的化学组成  2.1 引言  从太空俯瞰,地球是蓝色的,就像一颗宝石漂浮在沉沉夜空。覆盖地球表面的辽阔水域在阳光作用下,形成了宝石般的蓝色。在整个太阳系,地球是唯一拥有如此大量液态水的星球,这正是地球的独特之处。在地球整个46亿年的大部分历史中,水一直是生命的摇篮。最早的生命形式在水中开始演化,陆地、水中的各类生物都是从海洋开始它们演化的旅程。唯有因为水及其特殊的组合性质,地球上的生命才有存在的可能。  2.2 海洋的形成  2.2.1 宇宙的形成  距今约140亿年前,一个比针尖还小的点发生大爆炸,宇宙从此诞生。大爆炸的速度之快,范围之广,无法用语言来形容。在大爆炸的第1秒钟,产生了引力和支配物理学的其他力;不到1分钟,宇宙的直径已有1 600万亿km,而且还在迅速扩大,与此同时,产生了大量的热量,温度高达1 000万℃,足以引起核反应,进而产生较轻的元素,主要是氢、氦和少量锂。3分钟后,98%目前存在的物质就产生了,物质粒子摆脱了能量的束缚,开始自发地排列起来形成现在的宇宙。

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