认识海洋 插图第10版 基斯·A.斯韦德鲁普 等著 覆盖海洋学各分支基本内容 航海海洋资源地质生物探索 自然环境科普书籍
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商品详情
书名: 认识海洋插图第10版
定价: 120
ISBN: 9787533492434
作者: 基斯·A.斯韦德鲁普
出版社: 福建教育出版社
出版日期: 2022-03
用纸: 胶版纸
装帧: 平装
开本: 16
l 系统地编排,全面覆盖海洋领域各分支学科,从海洋地质结构到海水的物理化学特征,从潮汐、洋流等海洋现象到细菌、哺乳生物等海洋中的居民,内容循序渐进,全景展现海洋的奥秘,打造读者对海洋的立体认知。
l 注重实用 海洋与人类生活息息相关。本书9次修订再版,通过引入大量贴合生活的实例和特设介绍海洋学科学进展的专栏,贴合海洋学热点话题,各部分内容互相渗透,引领读者融会贯通地掌握海洋学知识,并能将科学原理运用到实际生活中。
l 启迪思维 以人类探索海洋的历史为起点,以自然现象和科学原理为经纬,透过浩渺的视角阅览人类所赖以生存的地球系统,深度理解海洋这个人类生存与发展的重要空间。
本书系统地介绍了海洋学各分支的基本内容。全书共18章,分别从海洋学历史、海洋地质构造、海洋的物理和化学过程、海洋资源环境,以及海洋生态和生物等各个方面,采用基本原理和实际案例相结合的方式,针对海洋学持续而快速的发展,深入浅出地讲解了海洋学方方面面的知识。
本书语言严谨,内容生动,图片丰富,激发阅读者的兴趣和好奇心,可作为大学海洋学通识教材,为海洋类专业广大教师和学生提供教学参考,亦可为大众阅读者打开一扇一窥世界海洋奥秘的大门。
海洋学的历史
海洋学是一个包含多学科的宽广领域,其下所有学科的共同目标是认识海洋。在扩展我们对海洋的认知方面,地质学、地理学、地球物理学、物理学、化学、地球化学、数学、气象学、植物学和动物学都扮演着重要角色。由于颇具学科交叉性,当今海洋学通常分为以下几个分支。
地质海洋学(Geological Oceanography)研究海洋的边界和底部,以及洋盆的形成过程。物理海洋学(Physical Oceanography)研究海水运动(例如波浪、海流、潮汐等)的特征和动力成因,以及它们对海洋环境的影响;物理海洋学还研究海水中的能量传播,例如声、光、热等。海洋气象学(Marine Meteorology)通常包含在物理海洋学范畴内,主要研究热量传递、水循环、海气相互作用等。化学海洋学(Chemical Oceanography)研究海水的成分和历史、演变过程以及成分间的相互作用。生物海洋学(Biological Oceanography)研究海洋生物及其与海洋环境的关系。海洋工程(Ocean Engineering)则是设计和规划海上设备与装置的学科。
一直以来,科学家通过收集观察和实验得到的数据来探索自然界的过去和现在。数据就是科学家用于科学研究的“证据”。科学数据必须具备可重复性,并且包含误差分析。一个无法重复,或者没有误差估计的观测数据,不能称为科学数据。彼此工作独立的科学家们,在重复实验观测的过程中,在误差允许范围内,应当获得与根据原始数据所得相接近的结果。
科学假说(hypothesis)是在已确定的物理或化学原理基础上对数据进行的初步解释。如果数据是量化的(可以用数的形式表达),科学假说通常可用数学公式表达。能够被接受的科学假说,必须可以进行重复试验和证伪(证明某个事物不是真的)。经过多次测试并且与观测事实相吻合的科学假说可以正式被认为是可行的假说,并且将来有可能被更完善的假说所取代。
如果一个科学假说能够不断地被重复的实验结果和不同的实验支持,那么该假说就可以上升为理论(theory)。科学理论的价值在于,它能够预测此前还没有被人们意识到的某种现象或者关系的存在。普通人通常将“理论”理解为“推论”。与普通人相比,科学家对“理论”定义更为严格。“理论”不是推论,而是对重复的实验结果之间的关系进行可验证的、精准可靠的阐述。
在一个固定观测地点,以小时为单位测量得到的海平面高度数据,是一组科学数据或者科学事实。假说“潮汐力作用导致海平面高度变化”可用来初步解释这些数据,随后该假说可以被表述为精确的数学公式;如果在海洋其他区域的重复测量数据可以持续地用该假说精确解释,那么该假说可以上升为潮汐理论(将在11章进一步讨论)。
即使有时候假说被提升到了理论的地位,科学探索的脚步也不会停止。科学家不会轻易地抛弃已被广泛接受的理论,人们解释新的发现时,首先会套用已经存在的理论。只有在经过重复实验之后,已有理论不能解释新的数据结果时,科学家才会质疑已有理论并试图做出修改。
海洋研究受到学术和社会力量的推动,也有赖于我们对海洋资源、贸易、商业、国家安全的需求。起初,海洋学是非正式学科,发展进程缓慢。到了19世纪中期,海洋学发展成一门现代科学,并在该世纪最后几十年内呈爆炸式成长。探索海洋的过程并不是一帆风顺的,我们经常需要变换方向。国家的利益和需求以及科学家的学术好奇心决定着我们研究海洋的方式、方法和领域。为了获知现代人类对海洋的认识程度,我们需要先从了解历史上激励人们探索海洋的一些事件和动机开始。
1.1 早期的海洋学
早在数千年前,人类就开始认识海洋,积累起点点滴滴的海洋知识,并通过口述流传。起初,人们好奇地在海边漫步,在浅滩涉水,在岸边采集食物,从而产生了认识海洋的想法。跨入旧石器时代,人类发明了带刺的长矛、鱼叉和鱼钩。原始的鱼钩是系在绳子上的有两个尖端的短棒,上面插着诱饵。新石器时代之初,聪明的人类祖先发明了骨质鱼钩和渔网。公元前5000年,人类开始使用铜鱼钩。
人类向海洋方向迁移并在沿海定居,首先是为了利用海洋中的食物资源。在古代人类海岸居住遗址中,先民们留下的成堆的贝类和鱼骨等废弃物遗骸,被称为“贝冢”。这表明人类早期祖先使用木筏或某种类型的船进行过近海的渔业活动。一些科学家认为,由于海平面上升,许多史前古器物已经丢失或被冲散,目前发现的贝冢可能只留给我们关于古代海岸定居点的低程度的认知。古代神殿的壁画中已经出现了渔网;古代埃及第五王朝法老蒂(Ti)(约5 000年前)的坟墓内画有剧毒的河豚,旁边有象形文字描述其危害。公元前1200年或更早的时候,波斯湾就有了鱼干交易;在地中海地区,古希腊人捕捞、保存海鱼并进行交易;腓尼基人则建立了渔业定居点,例如“渔民小镇”西顿,后来发展成为重要的贸易港口。
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