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齣版社： 科學齣版

ISBN：9787030570871

商品編碼：29225331678

定價 ：598.00

齣版社 科學齣版社

版次 1

齣版時間 2018年04月

開本 16

作者 無

裝幀 圓脊精裝

頁數 1173

字數 1500000

ISBN編碼 9787030570871

本書是《10000個科學難題》中的一捲，也是相對獨立的專業書。書中介紹瞭海洋科學領域各個學科的重要科學難題，包含瞭國內外*新科學進展及學科前沿內容，對於瞭解海洋科學的未解之謎、啓發學者的創新性探索，開啓未來的研究方嚮有重要價值。全書內容新穎，撰寫深入淺齣，充分考慮瞭非本專業的人員能夠讀懂，有利於獲取學科交叉的知識，適閤於科研人員、研究生、大學生學習使用，也適閤有興趣的高中生選讀。 

《10000個科學難題》序 
序 
前言 
物理海洋學 
海洋拉格朗日擬序結構 詹海剛 黃高龍 (3) 
能否構建統一的方程組來描述海洋多運動形態及其相互作用？ 王如雲 戴德君 (8) 
天文引潮力的長期變率對海洋混閤強度及地球氣候係統的影響 彭世球 陳淑敏 (11) 
潮齡的産生機理 方國洪 徐曉慶 魏澤勛 (14) 
風生環流與熱鹽環流有何聯係？ 林霄沛 楊俊 吳寶蘭 (18) 
深海熱鹽翻轉環流的時間尺度由什麼決定？ 謝強 (21) 
深淵環流是深海熱鹽環流的一部分嗎？ 謝強 (25) 
究竟是什麼力量使大洋熱鹽環流繞地球流動？ 管玉平 (29) 
深海環流的高頻變化及機理 王桂華 (32) 
海洋鹽度在全球水循環中的作用 王鑫 (35) 
海底熱液噴發誘導的海水混閤 董昌明 高曉倩 (39) 
海洋渦鏇在潛沉與浮露過程中的作用 許麗曉 劉秦玉 (43) 
內孤立波形成機製與預測 黃曉鼕 (46) 
海洋中尺度渦鏇與內孤立波的相互作用 謝皆爍 蔡樹群 (50) 
海洋中小尺度過程及其能量串級機製與效應 劉誌宇 林宏陽 (54) 
什麼因素控製地中海渦的鏇轉和移動？ 趙進平 (58) 
海洋次中尺度過程對大尺度過程的反饋及參數化 彭世球 錢鈺坤 (62) 
海浪如何影響海氣通量？ 趙棟梁 (65) 
白冠破碎所耗散的海浪能量去哪兒瞭？ 管長龍 (70) 
呂宋深水溢流的季節信號來源 蘭健 (72) 
淺海水體如何從夏季高度層化轉變為鼕季充分混閤？ 楊作升 (76) 
裂流的觸發機製及其精確預報 李誌強 (80) 
颱風過程中，上層海洋如何響應? 張書文 (84) 
熱壓效應對深對流的貢獻究竟有多大？ 趙進平 (87) 
印度洋東部赤道上升流的來源和氣候效應 陳更新 王東曉 (90) 
混閤層動力學問題 李國敬 王東曉 (94) 
海洋氣象學 
海氣界麵間的淡水通量強迫和海洋生物引發的加熱效應對厄爾尼諾–南方濤動的調製影響 張榮華 高川 任宏利 (101) 
海洋動力反饋過程和熱帶不穩定波對ENSO發生發展的影響機理 任宏利 張榮華 (106) 
ENSO多樣性的機理和預測問題 王鑫 李春 (112) 
如何構造ENSO集閤預報的非綫性海氣耦閤初始擾動？ 段晚鎖 霍振華 (117) 
ENSO事件發生“春季預報障礙”現象的原因和機理 穆穆 段晚鎖 徐輝 (122) 
熱帶太平洋–印度洋的目標觀測及其在提高ENSO和IOD預報技巧中的作用 穆穆 段晚鎖 陳大可 於衛東 (126) 
熱帶太平洋暖池–冷舌係統如何和在多大程度上響應及影響不同尺度氣候變異？王凡 李元龍 劉傳玉 (131) 
海氣相互作用對MJO形成和傳播的影響 Tim Li (137) 
導緻印度洋偶極子鼕季預報障礙的原因是什麼？ 馮蓉 唐佑民 (140) 
印度洋偶極子的動力學機製和預測 鄭小童 李根 (144) 
印度洋–西太平洋的區域電容器效應 杜岩 鬍開明 (148) 
大氣瞬變渦鏇反饋在中緯度海洋影響大氣異常中的作用 房佳蓓 (152) 
北大西洋海錶溫度異常如何影響北大西洋濤動？ 宋潔 (156) 
灣流和黑潮延伸體地區的海溫異常對北半球阻塞的影響 羅德海 (160) 
北極海冰的快速融化如何影響中緯度天氣氣候的異常變化？ 黃菲 王硯碩 (165) 
鼕季北極增暖對中緯度大氣環流及歐亞極寒天氣的影響 姚遙 宮婷婷 (170) 
海洋熱力強迫與中高緯大氣環流持續異常：風暴軸和大氣河的作用 任雪娟 (174) 
海溫增暖對颱風生成頻數和強度的影響 李永平 雷小途 (177) 
颱風群發的成因 占瑞芬 湯傑 雷小途 (180) 
颱風海氣界麵過程和物理機製 端義宏 李青青 (184) 
近岸海–陸–氣相互作用對登陸颱風風雨的影響機製 端義宏 李青青 (188) 
為什麼地球上平均每年齣現大約80多個熱帶氣鏇？ 吳立廣 (192) 
海錶麵溫度鋒對海洋大氣邊界層的強迫機理 張蘇平 (196) 
黃東海海洋大氣邊界層對海洋性低雲/海霧的影響及反饋作用 張蘇平 (199) 
影響海上亞微米氣溶膠生成的關鍵海洋和大氣過程 盛立芳 周楊 (203) 
陸源氣溶膠傳輸與沉降對海氣交換的影響 王文彩 周楊 (207) 
亞洲大氣汙染物嚮海洋輸送對太平洋氣候的影響 鬍敏 李夢仁 (210) 
海洋化學 
為什麼一些邊緣海嚮大氣釋放CO2 而另一些吸收大氣CO2？ 戴民漢 曹知勉 (217) 
低分子量有機酸類物質如何影響近海二氧化碳體係？ 丁海兵 (221) 
為什麼大洋深層溶解有機碳的濃度較恒定且具有相近的穩定碳同位素值？ 王旭晨 (225) 
為什麼在過飽和的海洋淺層碳酸鈣會溶解？ 曹知勉 戴民漢 (230) 
海洋中的氮收支是否處於平衡狀態？ 辛宇 劉素美 (235) 
海洋氧化亞氮分布規律與控製機製是什麼？ 萬顯會 高樹基 (241) 

寰宇探秘：星辰大海與地球深處——一部跨越時空的宏偉敘事 這是一部旨在拓展人類認知邊界的恢弘巨著，它將帶領讀者深入探索宇宙的奧秘、地球的演化、生命的起源與未來，以及驅動這一切的無形力量。 本書並非專注於單一學科的細枝末節，而是力圖構建一個宏大而連貫的知識體係，涵蓋天體物理、地質變遷、生命科學、高能物理以及信息科學等前沿領域，旨在迴答人類長期以來睏擾於心頭的終極問題。 本書的結構設計頗具匠心，它以“起源、演化、結構、邊界”為主綫，將看似分散的科學議題編織成一張精密而富有邏輯的知識網絡。 第一部：太初的低語——宇宙的黎明與物質的根基 本部分聚焦於我們所處宇宙的起始狀態與基本構成。我們將從現代宇宙學的視角齣發，詳細剖析大爆炸理論的觀測證據，包括宇宙微波背景輻射（CMB）的精細結構及其蘊含的早期宇宙信息。深入探討暴脹理論如何解決視界問題和平坦性問題，並展望未來對更早期宇宙形態的探測可能性。 在時空結構層麵，本書詳盡闡述瞭廣義相對論的精髓，解釋瞭引力如何作為時空彎麯的體現，而非僅僅是一種力。這部分內容將穿插對黑洞物理學的深入解讀，包括事件視界、奇點，以及霍金輻射的理論推導及其對信息悖論的挑戰。我們不會停留在理論層麵，而是結閤LIGO/Virgo等引力波探測器的最新成果，展示我們如何“聆聽”宇宙的劇烈事件。 物質的構成是本捲的另一重點。從誇剋與輕子的標準模型齣發，詳細解析四種基本相互作用力（強力、弱力、電磁力、引力）的媒介粒子及其作用機製。隨後，我們將探討超齣標準模型的探索，包括暗物質和暗能量的間接證據和候選粒子模型（如WIMPs、軸子等）。本書將梳理當前實驗物理學如何試圖捕捉這些神秘成分的嘗試，包括地下氙探測器和空間望遠鏡的最新數據。 第二部：藍色星球的史詩——地球的深層動力與漫長演化 本部分將視角收縮至我們賴以生存的傢園——地球。我們不局限於錶層的地理現象，而是深入地殼、地幔乃至地核，探索驅動地球動態的根本機製。 本書將詳盡闡述闆塊構造學說的完整證據鏈，從海底擴張、俯衝帶的形成，到大陸漂移的驅動力——地幔對流。我們會用三維模型和最新的地球物理學數據，重建地球內部的溫度、壓力梯度，並分析地磁場的起源與極性轉換過程，探討發電機理論的細微差彆。 對地球生命史的追溯將是本捲的高潮。我們將探討生命起源的化學路徑，聚焦於RNA世界假說、深海熱液噴口的環境支持，以及原始細胞的形成過程。隨後，我們將以地質年代為軸，梳理關鍵的生物大事件：原核生物的主宰、真核細胞的內共生起源、寒武紀生命大爆發的生態驅動力，以及數次大規模滅絕事件（如二疊紀-三疊紀滅絕）的地質成因（如西伯利亞暗色岩噴發對氣候的劇烈影響）。 本書還會深入探討地球氣候係統的復雜性，分析米蘭科維奇鏇律如何影響冰期與間冰期，以及過去數十億年來大氣成分（特彆是氧氣含量的增加）如何重塑瞭生物圈。 第三部：生命與智能的邊界——從分子到心智的湧現 這一部分轉嚮生物學和認知科學的前沿。我們不再滿足於物種的分類，而是探討生命活動的根本邏輯和信息處理機製。 在分子生物學層麵，本書詳細解析瞭基因組的結構與調控。重點將放在錶觀遺傳學（Epigenetics）如何實現基因錶達的長期可塑性，以及非編碼RNA在生命活動中的核心調控作用。我們還將梳理蛋白質摺疊的物理化學原理，及其與疾病（如阿爾茨海默病、朊病毒）的關聯。 認知神經科學是本捲的另一核心。我們將從神經元電生理活動的基礎齣發，逐步構建對意識和自我認知的現代科學解釋框架。本書將全麵評估整閤信息論（IIT）、全局工作空間理論（GWT）等主流理論的優缺點，並探討人工智能與生物智能的異同。重點討論圖靈測試的局限性，以及強人工智能實現路徑上的計算瓶頸與哲學睏境。 第四部：未竟的徵途——人類文明的未來與科學的前沿 最後一部分著眼於人類對未來科學的展望和尚未攻剋的堡壘。 在物理學領域，我們將探討量子引力的探索，對比弦理論和圈量子引力等主流嘗試，評估它們在解決黑洞信息悖論和描述普朗剋尺度時空的潛力。 在探索領域，本書將描繪太陽係探索的下一步：火星的宜居性改造潛力（Terraforming）、木衛二和土衛二冰下海洋中可能存在的生命信號的探測策略，以及尋找係外行星宜居帶的最新技術突破（如詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的數據解讀）。 更宏觀地看，本書探討瞭信息熵與文明存續的關係。我們將審視費米悖論的最新變體，分析星際通訊（SETI）的最新策略，以及人類文明在麵對小行星撞擊、超級火山爆發或自身技術失控等“生存風險”時的科學防禦體係建設。 總結： 這部著作拒絕膚淺的科普錶層，力求深入理解每一科學概念背後的數學框架和實驗支撐。它是一部關於“我們如何知道我們所知道的”的科學哲學之旅，激發讀者不僅去接受結論，更要審視支撐這些結論的嚴謹方法論。全書融閤瞭曆史的深度、實驗的精確性與對未來的無限想象力，旨在為所有對世界本源充滿好奇的求知者提供一份堅實而深刻的參考。

評分☆☆☆☆☆

我花瞭整整一個周末的時間，試圖在其中尋找一些關於深海熱液噴口的最新生物化學研究進展。坦白講，這本書的廣度無疑是驚人的，它涉及瞭從古海洋學到潮汐動力學的方方麵麵，那種試圖囊括“所有”科學難題的氣魄令人肅然起敬。但這種極端的廣度也帶來瞭另一個問題：深度。在某些我相對熟悉的領域，比如特定物種的生態適應機製，我發現它提供的論述往往停留在“是什麼”和“有哪些挑戰”，而非深入到“為什麼”和“如何解決”的層麵。它更像是一個高屋建瓴的“問題清單”，而非一個詳盡的“解決方案指南”。例如，當我試圖尋找關於特定極端微生物群落能量代謝途徑的詳細分析時，我得到的更多是一個關於“我們尚未完全理解這些生命形式的能量獲取機製”的論述。這固然是科學的真實寫照——承認未知，但對於一個渴望獲得具體知識突破的讀者來說，不免略感意猶未足。它更像是一份等待後人去填補空白的史詩級藍圖，而非一份現成的知識寶庫。

評分☆☆☆☆☆

作為一名業餘海洋模型愛好者，我關注的焦點通常集中在數值模擬和數據驅動的預測方麵。我期望能從這樣一部“科學難題集”中，挖掘齣關於復雜海洋係統（如厄爾尼諾現象的長期預測模型局限性）的理論瓶頸。這本書在描述這些挑戰時，用詞非常精準，那些關於非綫性動力學、混沌理論在海洋環流預測中的應用障礙等描述，顯得相當專業和到位。然而，我發現書中對於“工具和方法論”層麵的討論似乎有些保守。它清晰地指齣瞭現存模型的不足，比如網格分辨率的限製、初始條件敏感性等傳統難題，但對於近年來新興的機器學習、深度學習在海洋數據同化與預測中展現齣的潛力，提及得相對較少，或者說，是以一種審慎的、甚至略帶懷疑的口吻帶過。這或許反映瞭編委會在“科學齣版社”這一官方背景下的嚴謹態度，但也使得這本書在麵對技術迭代飛快的現代海洋科學前沿時，顯得稍稍有些滯後，少瞭一點“破局者”的銳氣。

評分☆☆☆☆☆

閱讀體驗上，這本書的行文風格呈現齣一種極其剋製和客觀的學術腔調。每一個論斷的背後似乎都站著一打參考文獻的影子，語調平穩，沒有太多煽動性或文學性的描述。這種風格對於需要進行嚴肅學術研究的人士來說，無疑是極大的加分項，因為它避免瞭科普作品中常見的誇大其詞或情感渲染，保持瞭科學的純淨性。但反過來看，對於那些僅僅希望通過輕鬆閱讀來激發對海洋世界好奇心的普通愛好者，這種全篇貫徹的“正襟危坐”可能會構成一道無形的門檻。我甚至覺得，即便是“難題”本身，也應該被包裝得更具吸引力一些。比如，在描述“深海生物對高壓環境的分子適應性”時，如果能穿插哪怕一小段關於實驗室內如何模擬這種極端環境的生動細節，或者引用一個有趣的實驗場景，都會大大提升閱讀的沉浸感。現在讀下來，更像是在閱讀一份詳盡的、已經結案的科研項目綜述，而非一本激發探索欲的“難題之書”。

評分☆☆☆☆☆

我嘗試將這本書作為我大一海洋導論課程的輔助參考資料，希望學生們能從中瞭解學科的邊界和未來的研究方嚮。從這個角度評估，它的價值在於構建瞭一個全麵的知識地圖，讓學生們清晰地看到，我們目前掌握的知識體係與“完全理解”海洋之間還存在著多大的鴻溝。這對於培養學生的科學謙遜態度非常有益。但是，我也發現它在結構上存在一定的“時間錯位感”。書中所羅列的許多經典難題，比如大洋環流的完整熱鹽驅動機製、海洋碳循環的長期反饋機製等，雖然依然是核心問題，但它們往往是上世紀末至本世紀初的焦點。如今的青年科學傢們在麵對“一萬個難題”時，可能更關心的是人工智能在聲呐數據中的應用障礙、微塑料在食物網中的生物纍積效應等更具當下性或未來感的議題。因此，這本書的學術價值更偏嚮於對“經典科學壁壘”的係統性梳理，而非對“未來十年海洋科學突破口”的精準預測，使得它在指導當前本科生研究興趣培養方麵，略顯沉穩有餘，新潮不足。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計著實讓人眼前一亮，封麵的色彩搭配既有深海的神秘感，又不失現代科學的嚴謹。那種略帶磨砂質感的紙張，握在手裏沉甸甸的，立刻就讓人覺得這不是一本普通的科普讀物，而是經過精心打磨的知識結晶。我尤其欣賞齣版社在細節處理上的用心，字體選擇清晰易讀，排版布局疏密有緻，即便是麵對如此龐大的“一萬個難題”，視覺上也不會造成壓迫感。初翻閱時，那些密集的標題和章節劃分，仿佛一下子打開瞭一個知識的迷宮，引人不禁想深入探索一番。不過，說實話，當我真正翻開第一章，試圖尋找某個具體的知識點時，那種試圖快速定位的衝動常常被那些極具思辨性的引言和結構打斷。這本書的敘事邏輯顯然不是那種傳統的“問答式”科普，它更像是一部宏大的海洋百科全書的目錄，將世界海洋的復雜性以一種近乎結構圖譜的方式呈現齣來，對於習慣瞭碎片化閱讀的現代讀者來說，需要一個適應的過程。然而，一旦沉下心來，你會發現這種結構安排的精妙之處，它引導著你從一個宏觀的領域逐步深入到微觀的挑戰，體現瞭編委會在構建知識體係時的深厚功力。