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海洋科学专业的学生初步熟悉海洋,有哪些经典书籍,求推荐?

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看见这个问题让我想到了我当初是怎么入的物理海洋学这个大坑。看见有好几个答主推荐《海洋科学导论》还有DPO(Descriptive Physical Oceanography),我觉得这些答主是真的良心,因为看了这两本书后,大概率你会对海洋学失去兴趣,从而避免入坑。

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这里给大家推荐几本好的入门类书籍,内容与本人目前的科研方向也很相关,涵盖了物理海洋学、海洋碳化学和海洋数值模拟

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1.《Atmosphere, Ocean, and Climate Dynamics: An Introductory Text》

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这本书侧重地球流体动力学,除物理海洋外还包含了大气物理和气候学的基本知识,读者需要一定的数学基础,但又不像其他地球流体动力学教材一样充满了大堆方程。作者之一,MIT的John Marshall教授独创了“weather in a tank pedagogy”,即在水槽和转台上通过实验模拟大气和海洋中的物理现象。本人当初对物理海洋学起兴趣的一个原因,就是在夏威夷大学上物理海洋学课时,看老师在水槽中模拟泰勒柱和西边界流,然后发现这些神奇的地球现象还都可以通过数理方程去解释,这不仅激发了我的好奇心,还让我感到大学里的数学没白学。这本书的优点在于每当介绍一个现象时,既有描述,又有数理方程解释,同时还配有实验(实验在大气和物理海洋学界不常见)。当然这本书的缺点也很明显,本书重点关注大尺度的大气和大洋环流,以及它们对气候的影响,许多其他的物理海洋现象,比如波动,就没有大篇幅介绍。

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与之对比鲜明的就是DPO这本书。这本书写的犹如辞海,小标题罗列一个现象,下面是一大段描述。虽然几乎涵盖了物理海洋的方方面面,但介绍又都是浅尝辄止。喜欢物理的人会觉得这本书简直是写给文科生的,因为书中对数理方程涉及的不多。其实,physical这个单词不仅可以翻译成“物理”,还可以翻译成“自然”。比如physical geography就翻译成“自然地理学”而不是物理地理学

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2.《Ocean Dynamics and the Carbon Cycle: Principles and Mechanisms》

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这本书前几章介绍了海洋中的流体动力,因为它们会影响化学物质的输送。后面则开始介绍碳化学。写法上,这本书有相当多的小标题用的都是疑问句,可以激发读者的阅读兴趣和好奇,其实这本书应该叫做”十万个为什么:海洋碳化学专辑“。

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3.《Ocean Modelling for Beginners

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这是一本介绍海洋数值模拟的基础书。这本书每介绍一个海洋现象,就会教你如何用代码在计算机上模拟出。这就好比你在数据结构和算法课上,老师每教你一种数据结构或者算法,你就可以用它们解出一类题,学起来很有成就感。另外,此书的续作《Advanced Ocean Modelling》写的也很好,如果你从事海洋数值模拟的科研,值得一读。

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