本书根据地质学、化学、物理学、生物学等基础学科与海洋的关系，以及大气圈、生物圈和水圈与海洋之间的相互作用，介绍了海洋的基本知识和运行机制。主要内容包括地球简介、板块构造和海底、海洋、海洋沉积物、海水、气海相互作用、海洋环流、海浪和海浪动力学、潮汐、海滩和海岸线过程、近岸海洋、海洋生命和海洋环境、生物生产率和能量传输、深海动物、底栖动物、海洋与气候变化等。全书按概念、过程和原理的方式组织，照片、插图和真实事例丰富，可读性强。
前 言
致学生
欢迎开启非凡之旅。在这一学期的课程中，你将了解海洋在巨大地球系统中的重要作用。
本书主要介绍海洋的基本知识，具体内容包括各学科如地质学、化学、物理学和生物学与海洋的关系。掌握这门课程不要求学生具有任何科学背景。
学完这门课程后，学生要了解海洋的各个组成部分（海底、化学成分、物理成分和生命形式）之间的关联性。此外，由于人类活动会影响地球系统，因此除了解海洋的运行机制外，还要了解海洋与地球其他系统（大气圈、生物圈和水圈）间的相互作用。
本书的内容按如下三个基本方面来组织：
1．概念：由特定事例或现象推出基本思想，例如可用密度的概念来解释海洋的分层现象。
2．过程：给出结果的动作或现象，例如海浪以某个角度冲击海岸会导致沉积物沿岸输运。
3．原理：自然现象或机械过程起作用时所涉及的规则或定律，例如海底扩张认为大陆的地理位置随时间变化。
概念、过程和原理之间穿插了几百张照片、插图和真实事例。了解海洋的运作原理后，应掌握海洋环境的各个方面及它们在地球系统中的作用。
致教师
本书是海洋学课程的教材，适用于无任何数学或科学背景的学生，目的是让学生掌握科学原理与各种海洋现象间的关系。
本书得到了许多学生和教师的审核，适用于海洋学导论课程的教学。2012年，本书因内容、呈现方式、愉悦性和可读性，被教材和学术作者协会评为优秀教材。
讲授本书需要15周或16周时间，学时较少时，教师可选择某些章节和主题来讲授。全书各章自成体系并按如下顺序出现：
? 简介（第1章）
? 海洋地质学（第2～4章，以及第10章、第11章的部分内容）
? 海洋化学（第5章，以及第11章的部分内容）
? 海洋物理学（第6～9章，以及第10章、第11章的部分内容）
? 海洋生物学（第12～15章）
与上一版相比，本版新增了海洋与气候变化一章（第16章），主要介绍人类导致的全球气候变化及其对环境和海洋的影响。
致谢
本书的修订得到了许多人的帮助，限于篇幅此处不一一列出；同时，本书的出版也得到了许多同事的支持和帮助，这里谨致谢意。特别感谢Patty Deen、Cari Gomes、Adam Petrusek、Rich Yonts。
尽管本书经过了仔细的评阅和校对，但仍会存在错误，敬请读者指正并与我们联系。
海洋专业职业展望
许多人认为海洋职业不外乎是在海洋公园与海洋动物一起游泳，或是在热带海水中潜水研究珊瑚礁。事实上，这种工作机会很少，且竞争者众多。多数海洋学家使用科学来回答海洋的问题：
? 海洋在抑制人类导致的气候变化方面所起的作用是什么？
? 在海洋生物中能找到哪些类型的自然药物？
? 海底扩张与构造板块运动有何关联？
? 海底有哪些经济矿床？
? 疯狗浪能预测吗？
? 沿岸输运在海滩沙的分布方面有何作用？
? 污染物如何影响海洋环境中的生物？
海洋学领域的职业准备
若立志毕业后从事海洋领域的职业，则要了解以下科学以便奠定基础：
? 海洋地质学。海洋地质学研究海底结构、海底随时间的变化、海底特征的形成、海底沉积物的历史等。
? 海洋化学。海洋化学研究海水的化学成分和性质、如何从海水中提取化学药品，以及污染物对海水的影响。
? 海洋物理学。海洋物理学研究海浪、潮汐、洋流，影响天气和气候的海气关系，以及海洋中光与声音的传播。
? 海洋生物学。海洋生物学研究各种海洋生物、海洋生物间的关系、海洋生物对海洋环境的适应性，以及海洋捕捞的生态平衡。
除以上学科外，还需了解海洋工程、海洋考古学和海洋政策。海洋学是一门跨学科的科学，因为它要运用所有基础学科的知识。有些工作和就业机会需要我们具备所有这些学科的知识。
在海洋学及与海洋学相关领域工作的个人，至少需要具备某门基础学科（如地质学、物理学、化学或生物学）或工程的知识和本科学历。所有这类工作都需要掌握数据。海洋考古学需要有考古学和人类学的背景，海洋政策研究需要具有至少一门社会科学（如法律、经济或政治）的背景。对任何职业而言，都需要有流利读写和严谨思考的能力。今天，还须具备熟练使用计算机和调试计算机系统的能力。海洋学领域的许多工作需要从业者乘船出海作业，因此需要有出海经验。同时，具有机械知识和动手能力会更具优势（如在船上不用上岸就可修复设备的能力）。总之，工作性质不同，对人的要求也不同，如有些工作要求从业者具备听说多门外语的能力，具有潜水证书，能在狭窄空间中长时间工作的体力和耐力，并能克服晕船症。海洋学是一门相对较新的科学，留待我们发现的知识还有很多，因此许多人会以高学位（如硕士或博士）进入这一领域。但作为海洋工程师也大有可为，海洋工程师对学位要求不高，学士学位或具备相应的经验即可。努力就会有回报，希望你能找到合适的工作并取得相应的成就。
海洋学家的工作职责
与海洋相关的就业机会正在且必将继续增多。海洋学家的就业领域包括研究机构、政府部门，以及各类公司，如海洋矿业公司、海洋养殖公司、海洋发电公司等。工作不同，海洋学家的具体职责也不同，但通常具有如下职责：
? 海洋地质学家和地球物理学家勘探海底并对海底地质结构成图。研究岩石和沉积物的物理与化学性质，为地球历史提供有价值的信息。这种工作成果有助于我们了解海洋盆地的形成过程，以及海洋与海底的相互作用。
? 海洋化学家和海洋地球化学家研究海水的化学组成及其与大气、海底的相互作用。具体工作包括分析海水的成分、海水的淡化，并研究污染的影响。还研究海洋环境中的化学过程，并与海洋生物学家合作研究生命系统。他们对海水的微量化学物质的研究，可帮助我们了解全球的洋流运动形式及海洋对气候的影响。
? 海洋物理学家研究海洋的温度、密度、海浪运动、潮汐和海流等性质。他们研究影响天气和气候的海气关系、光和声音在海水中的传播，以及海洋与海底、海岸的相互作用。
? 海洋生物学家和海洋渔业学家研究海洋中的动植物，了解海洋生物的发展方式、彼此间的关系、对环境的适应性及与环境的相互作用，找到海洋捕捞的平衡方法，研究生物对污染的响应。与海洋生物学相关的新领域包括海洋生物技术和分子生物学。海洋生物学是海洋学中最为重要的领域，因此也最具竞争性。
? 海洋工程师将科技知识应用于实际工作中，工作范围包括设计敏感的设备来测量海洋过程，构建能承受洋流、海浪、潮汐和风暴的结构。细分领域包括声学、机器人、电气、机械、建筑、化学工程和造船。这些工程师通常具有高度专业的计算机技术。
? 海洋考古学家系统地恢复和研究海洋证据，如沉船地点、建筑和海底人类遗迹。海洋考古学家使用先进技术来定位水下考古遗迹。
? 海洋政策专家利用海洋学、社会科学、法律等知识，制订合理开发海洋和沿岸资源的方针与政策。
海洋学家的其他工作领域包括海洋新闻工作者、教师和水族馆负责人等。
就业信息来源
就业信息来源可在大学关于海洋学的目录中找到。网上的就业信息来源包括：
? 海洋科学职业：美国国家海洋和大气管理局海洋学院提供的工作机会指南，网址为http:// marinecareers.net。
? 加州大学海洋研究所提供的就业信息，网址为www.siommg.ucsd.edu/slices/。
? 海洋世界教育部门提供的动物园工作指南，网址为www.seaworld.org/infobooks/ zoocareers/ home.html。
? 科学和工程职业：美国国家科学院提供的学生就业指南，网址为www.nap.edu/openbook. php?record_id=5129。
其他海洋学就业网上信息包括：
? 海洋学会，网址为www.tos.org/resources/career_profiles.html。
? 美国海军网站，网址为www.oc.nps.edu/careers.html。
? 斯克里普斯海洋研究所的网站，其中列出了海洋学、海洋生物学等方面的信息，网址为http://ocean.peterbrueggeman.com/career.html。
? 帕洛玛学院海洋学职业网站，网址为www.palomar.edu/oceanography/links/Careers.html。
? 纽约州立大学石溪分校生物科学系，其中列出了许多海洋实验室和研究机构，网址为http://life.bio.sunysb.edu/marinebio/mblabs.html。
? 伍兹霍尔海洋研究所的网站，它致力于女性海洋学家的成就，包括女性科学家的独特性，网址为www.womenoceanographers.org。
Alan P. Trujillo
Harold V. Thurman
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