具体描述
好的，这是一份关于《地球化学循环中的水文过程》的图书简介，内容详尽，不涉及氮循环主题。 图书简介：《地球化学循环中的水文过程》 引言：水，生命的驱动力与地球系统的中枢 水，这一简单的三原子分子，是地球上所有生命活动和地质过程的基石。它不仅构成了地球表面大部分的景观，更在驱动着全球尺度的物质循环中扮演着不可或缺的核心角色。从大气中的水汽输送，到地表径流和地下水的流动，再到与岩石、土壤和生物体的复杂相互作用，水文过程是连接气候系统、地圈、生物圈和大气圈的关键纽带。 《地球化学循环中的水文过程》一书，旨在提供一个全面、深入且跨学科的视角，探讨水在驱动和调节地球化学循环中所发挥的决定性作用。本书的重点在于解析水在物质迁移、相变和化学反应中扮演的物理与化学角色，尤其关注其如何影响关键元素的地球化学轨迹。 第一部分：水文循环的物理基础与驱动力 本部分奠定了理解水在地球系统中作用的物理学基础。我们首先从全球水资源分布的格局入手，详细阐述了水循环（即水文循环）的各个关键阶段：蒸发、凝结、降水、入渗、地表径流以及地下水补给与流动。 1.1 全球水资源的时空分布与平衡 本书详细分析了地表水、地下水、冰川和大气水之间的动态平衡。通过对水文时间尺度的探讨——从日际的暴雨到千年的冰期更替——我们揭示了气候变化如何重塑这一平衡，并对区域水资源的可持续性产生深远影响。 1.2 气象水文过程：大气与地表的能量交换 重点探讨了能量在水循环中的作用。蒸发与蒸腾过程不仅是水从地表转移到大气的动力，也是重要的冷却机制。书中详细介绍了地表能量平衡方程，并分析了植被冠层对冠层截留和蒸散量的调控机制。对于降水，不仅关注其物理形成过程，还深入分析了不同类型降水（雨、雪、雹）对地表入渗率和径流生成的影响。 1.3 地下水系统：慢速但持久的物质载体 地下水系统被视为地球化学循环的“慢速缓冲器”。本章详细阐述了含水层的水力传导性、孔隙度以及地下水流动的达西定律。我们着重讨论了地下水流动的空间异质性（如裂隙流与孔隙流）如何影响污染物和溶质的迁移速率和路径，并探讨了地下水与地表水之间的相互反馈机制。 第二部分：水与化学反应的耦合：溶质迁移与地球化学界面 水文过程绝非孤立的物理现象，它与地球化学过程紧密交织。溶解、沉淀、吸附、离子交换等化学反应的速率和方向，无不依赖于水的存在和流动状态。 2.1 水在溶解与地球化学风化中的作用 水是主要的溶剂。本书系统梳理了水在风化作用中的核心地位。从酸雨对岩石的侵蚀，到二氧化碳溶解形成的碳酸体系对硅酸盐岩石的风化速率控制，我们详述了水如何将固体物质转化为可溶性物种，从而将物质引入水圈。对水岩反应的动力学模型进行了深入分析，特别是温度和压力的影响。 2.2 溶质的迁移与示踪：水文过程的化学指纹 溶质（如离子、溶解性有机碳、营养盐）的迁移是水文过程与地球化学循环耦合的直接体现。本部分引入了运移-分散方程（Advection-Dispersion Equation, ADE）作为核心工具，用以描述溶质在多孔介质中的传输。我们详细讨论了对流（Advection）和分散（Dispersion）机制，并引入了反应性溶质的模拟，例如，水流过程中发生的吸附/解吸过程对污染物迁移速度的延缓作用。 2.3 地表与地下水界面的地球化学过程 河流、湖泊与地下水的交界面是物质交换的高频区域。书中探讨了氧化还原梯度如何影响溶质的化学形态（如铁、锰的价态变化），以及界面处的生物地球化学活动（如微生物介导的电子转移）如何受水流速率的调控。特别关注了河岸带（Riparian Zone）作为关键过滤和转化区域的作用。 第三部分：关键要素循环中的水文调控 水文过程不仅是物质的载体，更是许多全球性物质循环的“开关”和“限速器”。本部分聚焦于水如何精确地控制几个核心元素的循环。 3.1 碳循环的水文动力学 碳的循环（包括无机碳和溶解性有机碳）与水文过程紧密相关。地表水体的蒸发浓缩、地下水的径流对基岩碳酸盐的溶解贡献，以及土壤水分状态对土壤呼吸和CO2释放的反馈，都是重要的研究主题。我们分析了全球河流向海洋输送的溶解性有机碳（DOC）负荷与流域水文条件的关系。 3.2 关键营养盐的迁移：磷与硫的路径 磷（P）在水圈中的迁移主要受控于其在土壤和沉积物中的吸附/解吸平衡，而水流的速度和水分饱和度直接影响了这一平衡的动态变化。硫（S）的循环，特别是硫酸盐的还原和氧化过程，高度依赖于水文条件——厌氧（地下水或沉积物深层）或好氧（地表水或土壤表层）。本书详细解析了水文条件如何驱动这些营养盐的生物有效性。 3.3 污染物的水文地球化学：人类影响下的循环失衡 在人类活动的影响下，水文循环正在被改变，这直接加剧了地球化学循环的失衡。本部分以重金属和持久性有机污染物（POPs）为例，探讨了极端降水事件和地下水抽取如何加速污染物的迁移和暴露。我们讨论了水文模型如何与反应传输模型结合，以预测和管理水环境中污染物的长期风险。 结论：跨尺度整合与未来挑战 本书的最后一部分，将水文过程置于全球变化研究的宏大背景下进行总结。强调了从微观尺度（孔隙中的化学扩散）到宏观尺度（全球气候-水文反馈）理解水文地球化学耦合的重要性。未来的研究挑战在于如何更精确地参数化异质介质中的反应速率，以及如何整合遥感数据与地下水动力学模型，以期更准确地预测气候变化背景下全球物质循环的未来轨迹。 《地球化学循环中的水文过程》适合地质学、水文学、环境科学、地球化学及生态学等领域的学生、研究人员和工程技术人员阅读参考。它不仅是一本理论专著，更是一部指导研究人员如何将水动力学与化学反应机制相结合解决复杂地球系统问题的实用指南。
作者简介
目录信息
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
评分
评分
评分
评分
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 onlinetoolsland.com All Rights Reserved. 本本书屋 版权所有