海洋水文学
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前言

地球堪称“水的行星”,71%的面积被水面所覆盖,水的总体积约有13.86亿km3。地球上的水绝大部分构成了被大陆分割却彼此联通着的海洋,海水覆盖面积约为3.6亿km2,约占地球上总水量的97%。到目前为止,人类已探索和认知的海底只有5%,还有95%的海底有待人类去探索、去认知。

海洋是矿物资源的聚宝盆,经过20世纪70年代“国际10年海洋勘探计划”,人类进一步加深了对海洋矿物资源的种类、分布和储量的认识。近年来,科学家们研究后发现,海洋将成为21世纪的药库。

在20世纪80年代,有识之士就曾预言:“21世纪将是海洋的时代。”这个预言已然成为当今人们的普遍共识。

作为研究海洋的海洋科学,博大精深,内容庞杂浩繁,既包含了自然地理内容,也包含了地质学、生物学、资源学等内容。特别是由于陆地开发利用程度的加剧,人们的目光开始面向海洋的时候,海洋的权益得到了进一步的强化,如今海洋科学也更多地融入了政治与社会学的成分。

海洋是由水构成的,要想做到认识海洋,开发与保护海洋,就必须从认知海水开始:海水的形成演化、物质组成、物理及化学性质、运动特征及其驱动机制等,是水文学所研究的范畴,因而促使作者编写这本“海洋水文学”。

根据《水文基本术语和符号标准》(GB/T 50095—98):“水文学是研究水存在于地球上的大气层中和地球表面以及地壳内的各种现象的发生和发展规律及其内在联系的学科。包括水体的形成、循环和分布,水体的化学成分,生物、物理性质以及它们对环境的效应等。”但是实际上,我国的水文工作者历来都是“陆地水文工作者”,观念和实际的行为与在该标准中给出的定义或研究范畴不是十分吻合,甚至在这个国家标准中,就直接承认是针对陆地水文来做的标准,因为它有个“2陆地水文”,却没有谈及其他什么水文。而2012年版的(征求意见稿)《水文基本术语和符号标准》(GB/T 50095—XXXX)(代替GB/T 50095—1998)中,对水文学的定义进行了简化,称水文学是“研究地球上水的形成、循环、时空分布、化学和物理性质以及水与环境的相互关系的学科”。接下来列举了许多水文学的分支条目,达18条之多,但是没有海洋水文学一条,而是把海洋水文的内容放在了“地表水水文学sur⁃face-water hydrology”里面,称地表水文学是“研究地球表面不同水体(坡面流、河流、湖泊、湿地、河口、海洋等)水文现象形成、发展变化规律及其相互联系的学科。”究其原因,很可能是海洋水文的有关内容包含在了海洋科学里面了。

前已述及,海洋科学包罗万象,内容庞杂,其中确实已经包含了海洋水文的相关内容,但是若要较全面了解或较专业、深入地认知海水的性质、海水的运动及其机制、海水的演化及其驱动力等,这些内容显得不够专业和精炼。同时,对于只想了解海洋水文有关内容的人来说,海洋科学显得过于宽泛了。

一些高校开设了海洋测绘本科专业以后,急需教授海洋水文的有关知识,设置了《海洋水文学》课程,而其他与海洋有关的内容另有课程来承担,如海洋地质、海洋地貌、岛礁测量、海岸带环境等,现实的需求激发了作者编写这本《海洋水文学》,一方面可以满足教学急需,另一方面也可以汇总一下有关海洋的水文知识点,可以较为容易地满足那些想了解和获得海洋水文知识读者的需求。因水平所限,书中存在错漏之处在所难免,敬请读者批评指正。

本书共分八个部分,主要内容包括:绪论、海洋形态、海水的基本性质、海水的化学性质、海水的运动、海洋水文循环、水文计算基础、水文信息采集与处理等内容。

本书由高宗军编写绪论、第一章~第四章,冯建国编写第五章~第七章,刘晓迪、徐衍兰、段江飞等协助了部分工作,书中图稿由段江飞绘制,全书由高宗军统稿。

编者  

2015年11月