包邮 10000 个科学难题海洋科学卷 海洋科学编委会 编 科学出版社图书籍 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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出版社： 科学出版

ISBN：9787030570871

商品编码：29225331678

定价 ：598.00

出版社 科学出版社

版次 1

出版时间 2018年04月

开本 16

作者 无

装帧 圆脊精装

页数 1173

字数 1500000

ISBN编码 9787030570871

本书是《10000个科学难题》中的一卷，也是相对独立的专业书。书中介绍了海洋科学领域各个学科的重要科学难题，包含了国内外*新科学进展及学科前沿内容，对于了解海洋科学的未解之谜、启发学者的创新性探索，开启未来的研究方向有重要价值。全书内容新颖，撰写深入浅出，充分考虑了非本专业的人员能够读懂，有利于获取学科交叉的知识，适合于科研人员、研究生、大学生学习使用，也适合有兴趣的高中生选读。 

《10000个科学难题》序 
序 
前言 
物理海洋学 
海洋拉格朗日拟序结构 詹海刚 黄高龙 (3) 
能否构建统一的方程组来描述海洋多运动形态及其相互作用？ 王如云 戴德君 (8) 
天文引潮力的长期变率对海洋混合强度及地球气候系统的影响 彭世球 陈淑敏 (11) 
潮龄的产生机理 方国洪 徐晓庆 魏泽勋 (14) 
风生环流与热盐环流有何联系？ 林霄沛 杨俊 吴宝兰 (18) 
深海热盐翻转环流的时间尺度由什么决定？ 谢强 (21) 
深渊环流是深海热盐环流的一部分吗？ 谢强 (25) 
究竟是什么力量使大洋热盐环流绕地球流动？ 管玉平 (29) 
深海环流的高频变化及机理 王桂华 (32) 
海洋盐度在全球水循环中的作用 王鑫 (35) 
海底热液喷发诱导的海水混合 董昌明 高晓倩 (39) 
海洋涡旋在潜沉与浮露过程中的作用 许丽晓 刘秦玉 (43) 
内孤立波形成机制与预测 黄晓冬 (46) 
海洋中尺度涡旋与内孤立波的相互作用 谢皆烁 蔡树群 (50) 
海洋中小尺度过程及其能量串级机制与效应 刘志宇 林宏阳 (54) 
什么因素控制地中海涡的旋转和移动？ 赵进平 (58) 
海洋次中尺度过程对大尺度过程的反馈及参数化 彭世球 钱钰坤 (62) 
海浪如何影响海气通量？ 赵栋梁 (65) 
白冠破碎所耗散的海浪能量去哪儿了？ 管长龙 (70) 
吕宋深水溢流的季节信号来源 兰健 (72) 
浅海水体如何从夏季高度层化转变为冬季充分混合？ 杨作升 (76) 
裂流的触发机制及其精确预报 李志强 (80) 
台风过程中，上层海洋如何响应? 张书文 (84) 
热压效应对深对流的贡献究竟有多大？ 赵进平 (87) 
印度洋东部赤道上升流的来源和气候效应 陈更新 王东晓 (90) 
混合层动力学问题 李国敬 王东晓 (94) 
海洋气象学 
海气界面间的淡水通量强迫和海洋生物引发的加热效应对厄尔尼诺–南方涛动的调制影响 张荣华 高川 任宏利 (101) 
海洋动力反馈过程和热带不稳定波对ENSO发生发展的影响机理 任宏利 张荣华 (106) 
ENSO多样性的机理和预测问题 王鑫 李春 (112) 
如何构造ENSO集合预报的非线性海气耦合初始扰动？ 段晚锁 霍振华 (117) 
ENSO事件发生“春季预报障碍”现象的原因和机理 穆穆 段晚锁 徐辉 (122) 
热带太平洋–印度洋的目标观测及其在提高ENSO和IOD预报技巧中的作用 穆穆 段晚锁 陈大可 于卫东 (126) 
热带太平洋暖池–冷舌系统如何和在多大程度上响应及影响不同尺度气候变异？王凡 李元龙 刘传玉 (131) 
海气相互作用对MJO形成和传播的影响 Tim Li (137) 
导致印度洋偶极子冬季预报障碍的原因是什么？ 冯蓉 唐佑民 (140) 
印度洋偶极子的动力学机制和预测 郑小童 李根 (144) 
印度洋–西太平洋的区域电容器效应 杜岩 胡开明 (148) 
大气瞬变涡旋反馈在中纬度海洋影响大气异常中的作用 房佳蓓 (152) 
北大西洋海表温度异常如何影响北大西洋涛动？ 宋洁 (156) 
湾流和黑潮延伸体地区的海温异常对北半球阻塞的影响 罗德海 (160) 
北极海冰的快速融化如何影响中纬度天气气候的异常变化？ 黄菲 王砚硕 (165) 
冬季北极增暖对中纬度大气环流及欧亚极寒天气的影响 姚遥 宫婷婷 (170) 
海洋热力强迫与中高纬大气环流持续异常：风暴轴和大气河的作用 任雪娟 (174) 
海温增暖对台风生成频数和强度的影响 李永平 雷小途 (177) 
台风群发的成因 占瑞芬 汤杰 雷小途 (180) 
台风海气界面过程和物理机制 端义宏 李青青 (184) 
近岸海–陆–气相互作用对登陆台风风雨的影响机制 端义宏 李青青 (188) 
为什么地球上平均每年出现大约80多个热带气旋？ 吴立广 (192) 
海表面温度锋对海洋大气边界层的强迫机理 张苏平 (196) 
黄东海海洋大气边界层对海洋性低云/海雾的影响及反馈作用 张苏平 (199) 
影响海上亚微米气溶胶生成的关键海洋和大气过程 盛立芳 周杨 (203) 
陆源气溶胶传输与沉降对海气交换的影响 王文彩 周杨 (207) 
亚洲大气污染物向海洋输送对太平洋气候的影响 胡敏 李梦仁 (210) 
海洋化学 
为什么一些边缘海向大气释放CO2 而另一些吸收大气CO2？ 戴民汉 曹知勉 (217) 
低分子量有机酸类物质如何影响近海二氧化碳体系？ 丁海兵 (221) 
为什么大洋深层溶解有机碳的浓度较恒定且具有相近的稳定碳同位素值？ 王旭晨 (225) 
为什么在过饱和的海洋浅层碳酸钙会溶解？ 曹知勉 戴民汉 (230) 
海洋中的氮收支是否处于平衡状态？ 辛宇 刘素美 (235) 
海洋氧化亚氮分布规律与控制机制是什么？ 万显会 高树基 (241) 

寰宇探秘：星辰大海与地球深处——一部跨越时空的宏伟叙事 这是一部旨在拓展人类认知边界的恢弘巨著，它将带领读者深入探索宇宙的奥秘、地球的演化、生命的起源与未来，以及驱动这一切的无形力量。 本书并非专注于单一学科的细枝末节，而是力图构建一个宏大而连贯的知识体系，涵盖天体物理、地质变迁、生命科学、高能物理以及信息科学等前沿领域，旨在回答人类长期以来困扰于心头的终极问题。 本书的结构设计颇具匠心，它以“起源、演化、结构、边界”为主线，将看似分散的科学议题编织成一张精密而富有逻辑的知识网络。 第一部：太初的低语——宇宙的黎明与物质的根基 本部分聚焦于我们所处宇宙的起始状态与基本构成。我们将从现代宇宙学的视角出发，详细剖析大爆炸理论的观测证据，包括宇宙微波背景辐射（CMB）的精细结构及其蕴含的早期宇宙信息。深入探讨暴胀理论如何解决视界问题和平坦性问题，并展望未来对更早期宇宙形态的探测可能性。 在时空结构层面，本书详尽阐述了广义相对论的精髓，解释了引力如何作为时空弯曲的体现，而非仅仅是一种力。这部分内容将穿插对黑洞物理学的深入解读，包括事件视界、奇点，以及霍金辐射的理论推导及其对信息悖论的挑战。我们不会停留在理论层面，而是结合LIGO/Virgo等引力波探测器的最新成果，展示我们如何“聆听”宇宙的剧烈事件。 物质的构成是本卷的另一重点。从夸克与轻子的标准模型出发，详细解析四种基本相互作用力（强力、弱力、电磁力、引力）的媒介粒子及其作用机制。随后，我们将探讨超出标准模型的探索，包括暗物质和暗能量的间接证据和候选粒子模型（如WIMPs、轴子等）。本书将梳理当前实验物理学如何试图捕捉这些神秘成分的尝试，包括地下氙探测器和空间望远镜的最新数据。 第二部：蓝色星球的史诗——地球的深层动力与漫长演化 本部分将视角收缩至我们赖以生存的家园——地球。我们不局限于表层的地理现象，而是深入地壳、地幔乃至地核，探索驱动地球动态的根本机制。 本书将详尽阐述板块构造学说的完整证据链，从海底扩张、俯冲带的形成，到大陆漂移的驱动力——地幔对流。我们会用三维模型和最新的地球物理学数据，重建地球内部的温度、压力梯度，并分析地磁场的起源与极性转换过程，探讨发电机理论的细微差别。 对地球生命史的追溯将是本卷的高潮。我们将探讨生命起源的化学路径，聚焦于RNA世界假说、深海热液喷口的环境支持，以及原始细胞的形成过程。随后，我们将以地质年代为轴，梳理关键的生物大事件：原核生物的主宰、真核细胞的内共生起源、寒武纪生命大爆发的生态驱动力，以及数次大规模灭绝事件（如二叠纪-三叠纪灭绝）的地质成因（如西伯利亚暗色岩喷发对气候的剧烈影响）。 本书还会深入探讨地球气候系统的复杂性，分析米兰科维奇旋律如何影响冰期与间冰期，以及过去数十亿年来大气成分（特别是氧气含量的增加）如何重塑了生物圈。 第三部：生命与智能的边界——从分子到心智的涌现 这一部分转向生物学和认知科学的前沿。我们不再满足于物种的分类，而是探讨生命活动的根本逻辑和信息处理机制。 在分子生物学层面，本书详细解析了基因组的结构与调控。重点将放在表观遗传学（Epigenetics）如何实现基因表达的长期可塑性，以及非编码RNA在生命活动中的核心调控作用。我们还将梳理蛋白质折叠的物理化学原理，及其与疾病（如阿尔茨海默病、朊病毒）的关联。 认知神经科学是本卷的另一核心。我们将从神经元电生理活动的基础出发，逐步构建对意识和自我认知的现代科学解释框架。本书将全面评估整合信息论（IIT）、全局工作空间理论（GWT）等主流理论的优缺点，并探讨人工智能与生物智能的异同。重点讨论图灵测试的局限性，以及强人工智能实现路径上的计算瓶颈与哲学困境。 第四部：未竟的征途——人类文明的未来与科学的前沿 最后一部分着眼于人类对未来科学的展望和尚未攻克的堡垒。 在物理学领域，我们将探讨量子引力的探索，对比弦理论和圈量子引力等主流尝试，评估它们在解决黑洞信息悖论和描述普朗克尺度时空的潜力。 在探索领域，本书将描绘太阳系探索的下一步：火星的宜居性改造潜力（Terraforming）、木卫二和土卫二冰下海洋中可能存在的生命信号的探测策略，以及寻找系外行星宜居带的最新技术突破（如詹姆斯·韦伯太空望远镜的数据解读）。 更宏观地看，本书探讨了信息熵与文明存续的关系。我们将审视费米悖论的最新变体，分析星际通讯（SETI）的最新策略，以及人类文明在面对小行星撞击、超级火山爆发或自身技术失控等“生存风险”时的科学防御体系建设。 总结： 这部著作拒绝肤浅的科普表层，力求深入理解每一科学概念背后的数学框架和实验支撑。它是一部关于“我们如何知道我们所知道的”的科学哲学之旅，激发读者不仅去接受结论，更要审视支撑这些结论的严谨方法论。全书融合了历史的深度、实验的精确性与对未来的无限想象力，旨在为所有对世界本源充满好奇的求知者提供一份坚实而深刻的参考。

评分☆☆☆☆☆

我花了整整一个周末的时间，试图在其中寻找一些关于深海热液喷口的最新生物化学研究进展。坦白讲，这本书的广度无疑是惊人的，它涉及了从古海洋学到潮汐动力学的方方面面，那种试图囊括“所有”科学难题的气魄令人肃然起敬。但这种极端的广度也带来了另一个问题：深度。在某些我相对熟悉的领域，比如特定物种的生态适应机制，我发现它提供的论述往往停留在“是什么”和“有哪些挑战”，而非深入到“为什么”和“如何解决”的层面。它更像是一个高屋建瓴的“问题清单”，而非一个详尽的“解决方案指南”。例如，当我试图寻找关于特定极端微生物群落能量代谢途径的详细分析时，我得到的更多是一个关于“我们尚未完全理解这些生命形式的能量获取机制”的论述。这固然是科学的真实写照——承认未知，但对于一个渴望获得具体知识突破的读者来说，不免略感意犹未足。它更像是一份等待后人去填补空白的史诗级蓝图，而非一份现成的知识宝库。

评分☆☆☆☆☆

阅读体验上，这本书的行文风格呈现出一种极其克制和客观的学术腔调。每一个论断的背后似乎都站着一打参考文献的影子，语调平稳，没有太多煽动性或文学性的描述。这种风格对于需要进行严肃学术研究的人士来说，无疑是极大的加分项，因为它避免了科普作品中常见的夸大其词或情感渲染，保持了科学的纯净性。但反过来看，对于那些仅仅希望通过轻松阅读来激发对海洋世界好奇心的普通爱好者，这种全篇贯彻的“正襟危坐”可能会构成一道无形的门槛。我甚至觉得，即便是“难题”本身，也应该被包装得更具吸引力一些。比如，在描述“深海生物对高压环境的分子适应性”时，如果能穿插哪怕一小段关于实验室内如何模拟这种极端环境的生动细节，或者引用一个有趣的实验场景，都会大大提升阅读的沉浸感。现在读下来，更像是在阅读一份详尽的、已经结案的科研项目综述，而非一本激发探索欲的“难题之书”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计着实让人眼前一亮，封面的色彩搭配既有深海的神秘感，又不失现代科学的严谨。那种略带磨砂质感的纸张，握在手里沉甸甸的，立刻就让人觉得这不是一本普通的科普读物，而是经过精心打磨的知识结晶。我尤其欣赏出版社在细节处理上的用心，字体选择清晰易读，排版布局疏密有致，即便是面对如此庞大的“一万个难题”，视觉上也不会造成压迫感。初翻阅时，那些密集的标题和章节划分，仿佛一下子打开了一个知识的迷宫，引人不禁想深入探索一番。不过，说实话，当我真正翻开第一章，试图寻找某个具体的知识点时，那种试图快速定位的冲动常常被那些极具思辨性的引言和结构打断。这本书的叙事逻辑显然不是那种传统的“问答式”科普，它更像是一部宏大的海洋百科全书的目录，将世界海洋的复杂性以一种近乎结构图谱的方式呈现出来，对于习惯了碎片化阅读的现代读者来说，需要一个适应的过程。然而，一旦沉下心来，你会发现这种结构安排的精妙之处，它引导着你从一个宏观的领域逐步深入到微观的挑战，体现了编委会在构建知识体系时的深厚功力。

评分☆☆☆☆☆

我尝试将这本书作为我大一海洋导论课程的辅助参考资料，希望学生们能从中了解学科的边界和未来的研究方向。从这个角度评估，它的价值在于构建了一个全面的知识地图，让学生们清晰地看到，我们目前掌握的知识体系与“完全理解”海洋之间还存在着多大的鸿沟。这对于培养学生的科学谦逊态度非常有益。但是，我也发现它在结构上存在一定的“时间错位感”。书中所罗列的许多经典难题，比如大洋环流的完整热盐驱动机制、海洋碳循环的长期反馈机制等，虽然依然是核心问题，但它们往往是上世纪末至本世纪初的焦点。如今的青年科学家们在面对“一万个难题”时，可能更关心的是人工智能在声呐数据中的应用障碍、微塑料在食物网中的生物累积效应等更具当下性或未来感的议题。因此，这本书的学术价值更偏向于对“经典科学壁垒”的系统性梳理，而非对“未来十年海洋科学突破口”的精准预测，使得它在指导当前本科生研究兴趣培养方面，略显沉稳有余，新潮不足。

评分☆☆☆☆☆

作为一名业余海洋模型爱好者，我关注的焦点通常集中在数值模拟和数据驱动的预测方面。我期望能从这样一部“科学难题集”中，挖掘出关于复杂海洋系统（如厄尔尼诺现象的长期预测模型局限性）的理论瓶颈。这本书在描述这些挑战时，用词非常精准，那些关于非线性动力学、混沌理论在海洋环流预测中的应用障碍等描述，显得相当专业和到位。然而，我发现书中对于“工具和方法论”层面的讨论似乎有些保守。它清晰地指出了现存模型的不足，比如网格分辨率的限制、初始条件敏感性等传统难题，但对于近年来新兴的机器学习、深度学习在海洋数据同化与预测中展现出的潜力，提及得相对较少，或者说，是以一种审慎的、甚至略带怀疑的口吻带过。这或许反映了编委会在“科学出版社”这一官方背景下的严谨态度，但也使得这本书在面对技术迭代飞快的现代海洋科学前沿时，显得稍稍有些滞后，少了一点“破局者”的锐气。