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第1章 引论1

第2章 基础知识5

2.1 太阳辐射、光合作用以及初级生产力6

2.2 地球自转——科氏效应18

2.3 海洋边界层23

2.4 风生混合层、温跃层及与生物场的关系33

附录2.1 PWP混合层模型47

附录2.2 Mellor-Yamada混合层模型49

第3章 大洋物理与生态过程53

3.1 全球风生环流54

3.2 副热带生物沙漠形成的物理与生物耦合机理60

3.3 西边界急流生态系统68

3.4 冷、暖涡环生态系76

3.5 赤道海域生态结构85

3.6 南大洋生态系统95

3.7 印度洋生态系统104

附录3.1 风生环流理论106

附录3.2 急流不稳定理论111

附录3.3 暖涡环对陆架海域幼鱼分布的影响——一个简单的幼鱼输送模型118

第4章 浅海物理与生物耦合过程131

4.1 海洋锋面133

4.2 锋面的流场结构146

4.3 锋面与生物场的关系150

4.4 穿越锋面生物、化学量输送的物理机制155

第5章 海洋生态模型动力学179

5.1 模型基础知识183

5.2 营养盐—自养浮游植物模型189

5.3 自养浮游植物—食植浮游动物相互作用195

5.4 营养盐—自养浮游植物—食植浮游动物相互作用过程——NPZ模型204

5.5 碎屑(D)在营养盐循环中的作用——NPD和NPZD模型211

5.6 微生物在生态系统中的作用218

5.7 种群动力学模型222

5.8 水质动力学模型229

附录5.1 二维一阶微分方程组解法和稳定性分析241

附录5.2 陆架生态模型243

第6章 模型在海洋生态动力学研究中的应用249

6.1 潮汐混合锋面生态模型——美国乔治浅滩生态过程研究251

6.2 种群个体模型——乔治浅滩浮游动物生长与繁殖过程研究258

6.3 河口冲淡水锋面生态模型——美国路易斯安娜与得克萨斯近岸生态过程研究261

6.4 海湾生态系统模型——中国胶州湾、渤海、长江口生态过程研究266

6.5 大湖生态模型——美国密歇根大湖生态过程研究289

6.6 河口水质模型——美国东南沿岸Satilla河的水质研究试验300

第7章 生态模型数值计算方法——非结构有限体积数值模型307

7.1 数值计算守恒性与差分方法308

7.2 三维有限体积模型的控制方程组313

7.3 非结构网格设计和数值计算方法319

7.4 潮间带数值模拟方法——干湿点处理技术325

7.5 沉积物悬浮过程模拟方法328

7.6 FVCOM模型验证试验329

7.7 FVCOM模型在海洋和河口中的应用358

参考文献371

索引389