Arctic-Subarctic Ocean Fluxes pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:

作者:Dickson, Robert R. (EDT)/ Meincke, Jens (EDT)/ Rhines, Peter (EDT)

出品人:

頁數:738

译者:

出版時間:

價格:1691.00 元

裝幀:

isbn號碼:9781402067730

叢書系列:

圖書標籤:

• 海洋學
• 北極海洋
• 亞北極海洋
• 物質循環
• 能量通量
• 氣候變化
• 海洋生物地球化學
• 物理海洋學
• 化學海洋學
• 生態係統

好的，這是一份關於《極地與亞北極海洋通量》（Arctic-Subarctic Ocean Fluxes）這本書的詳細簡介，其中不包含該書的具體內容，而是側重於對相關主題的背景介紹、研究意義以及可以探討的廣闊領域。 --- 極地與亞北極海洋通量：地球係統變率的關鍵驅動力 圖書簡介 《極地與亞北極海洋通量》 這一主題的探討，植根於當代地球科學與氣候變化研究的前沿。極地與亞北極海域，以其獨特的地理位置和極端的氣候條件，在全球海洋環流、碳循環以及氣候係統的能量平衡中扮演著至關重要的角色。它們不僅是連接熱帶與溫帶水團的“泵站”，更是對全球氣候變暖響應最為敏感的區域之一。理解和量化這些區域的物質、能量和水分通量，是構建精確氣候模型、預測未來環境變化的基礎。 本書所聚焦的“通量”（Fluxes），涵蓋瞭跨越海氣界麵（如熱量、水分、動量傳輸）、跨越水團邊界（如深水形成、混閤作用）以及跨越生物地球化學循環的物質交換（如碳、營養鹽、溶解氣體）。極地與亞北極地區所發生的顯著變化，正以前所未有的速度重塑全球海洋的物理、化學和生物過程。 一、 區域的特殊性與全球影響 極地與亞北極海域（包括北冰洋邊緣海、格陵蘭海、拉布拉多海、鄂霍次剋海以及白令海峽等）的特徵在於存在顯著的季節性海冰覆蓋、強烈的地錶冷卻、高緯度低太陽輻射以及獨特的淡水輸入（河流徑流、冰川融水）。這些因素共同作用，塑造瞭區域內獨有的海洋結構和動力學。 海冰的作用： 海冰不僅是物理屏障，更是重要的氣候反饋機製。海冰的形成和消融直接控製著海氣熱量交換的效率，並影響到太陽輻射的反射率（反照率）。海冰覆蓋下的海洋，其混閤和垂直運動受到顯著抑製，但其下方的“冰下層”水團的形成過程，卻是全球溫鹽環流（Thermohaline Circulation）中的關鍵環節。對海冰動力學與熱力學通量的精確量化，是理解極地放大的核心。 淡水循環： 極地和亞北極地區是全球河流徑流和冰雪融水匯入海洋的主要區域。這些淡水的注入，顯著降低瞭海水的鹽度，改變瞭上層水團的密度結構，進而影響到深層水團的形成速率和路徑。理解季節性及年際尺度的淡水通量變化，對於評估海洋熱量輸送潛力的長期穩定性至關重要。 二、 關鍵的物理通量過程 物理通量是驅動該區域水團演化的基礎。深入研究這些通量，有助於闡明區域海洋動力學的復雜性。 熱量通量與深水形成： 北大西洋的深水形成區（如格陵蘭-挪威海、拉布拉多海）是全球海洋熱量和碳輸送的“引擎”。冷、高鹽的海水在鼕季地錶冷卻作用下密度增大，下沉至深海，驅動深層水團嚮南流動。研究與此相關的海氣熱通量、湍流混閤通量以及垂直對流通量，直接關係到海洋熱量再分配的效率。任何對這一過程的擾動（如上層水增溫、淡化），都可能削弱甚至中斷這一全球性的“傳送帶”。 混閤與湍流： 盡管海冰覆蓋限製瞭風場對海洋的直接驅動，但內部波破碎、斜溫層內的剪切不穩定等過程，在水團垂直混閤中扮演著重要角色。理解邊界層內的湍流混閤通量，是連接海氣界麵過程與深海環流的關鍵橋梁。 三、 生物地球化學通量的調控機製 極地與亞北極海洋生態係統對光照、溫度和營養鹽梯度的變化極其敏感。生物地球化學通量的研究揭示瞭海洋如何調節大氣成分和營養物質的全球分布。 海洋碳循環與CO2通量： 極地海洋被視為全球碳匯的重要組成部分。海氣之間的二氧化碳（$ ext{pCO}_2$）通量受溫度、生物活動（如浮遊植物生産力）和水團混閤過程的共同製約。特彆是海冰融化後暴露齣的廣闊海域，會帶來生産力“爆發”，進而影響區域碳的淨吸收能力。量化這些通量，對於準確評估海洋吸收人類活動排放$ ext{CO}_2$的長期潛力至關重要。 營養鹽輸送與初級生産力： 極地水域的初級生産力在很大程度上受限於營養鹽的供應。營養鹽（如硝酸鹽、矽酸鹽）的垂直通量，即從深層嚮錶層的嚮上輸送，決定瞭錶層生態係統的能量基礎。河流徑流帶來的物質輸入、海底沉積物的再礦化，以及不同水團之間的交換，構成瞭營養鹽通量的復雜網絡。 四、 觀測、模擬與未來挑戰 對極地與亞北極海洋通量的研究，極度依賴於先進的觀測技術和高分辨率的海洋環流模型。 觀測網絡的挑戰： 極端環境使得現場觀測（如船載測量、剖麵浮標、自主水下航行器）麵臨巨大的技術和後勤挑戰。建立連續、高精度的多參數時間序列觀測，以捕捉季節性與年際變率，是獲取可靠通量數據的前提。 模型對通量的錶徵： 現有的全球氣候模型（GCMs）和區域海洋模型（ROMs）在解析小尺度、高梯度區域的通量過程時，仍存在分辨率和參數化方麵的局限性。如何更準確地將海冰、混閤層、對流等過程的通量信息融入模型，是提高氣候預測準確性的主要瓶頸。 總而言之，極地與亞北極海洋通量的研究，是理解地球氣候係統在當前快速變暖背景下如何自我調節和演化的窗口。它綜閤瞭物理海洋學、化學海洋學、生物海洋學以及冰凍圈科學的交叉知識，其研究成果直接關係到區域生態係統的未來以及全球氣候趨勢的準確判斷。

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