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第1章 引言 1

1.1从考察到观测——开创海洋科学的新时期 1

1.2建设海底观测系统的需求 2

1.3海底观测的特色与优势 4

1.4编写目的与过程 5

第2章 海底观测科学 7

2.1物理海洋学 8

2.1.1物理海洋学观测技术的发展 8

2.1.2洋盆尺度的观测 10

1.热带太平洋的TAO锚碇浮标阵列 10

2.南大西洋巴西海盆的剖面浮标 11

3.世界大洋的Argo计划 12

2.1.3海流通道的观测 14

1.大西洋经向环流减弱之争 14

2.北部溢流 15

3.低纬北大西洋海流 16

2.1.4湍流混合的观测 18

1.内潮与湍流混合 18

2.太平洋湍流混合的观测 18

2.2海洋沉积学 20

2.2.1海洋沉积学与观测 20

2.2.2沉积物捕集器测量颗粒沉降 21

1.沉积物捕集器的类型 22

2.沉积物捕集器的应用 24

2.2.3悬移沉积物的原位测定 26

1.海底边界层与雾状层 26

2.悬移沉积物的原位观测方法 27

2.2.4近底过程原位观测的应用 30

1.北大西洋HEBBLE计划 31

2.加利福尼亚蒙特里湾 33

3.加利福尼亚Eel河口 34

4.台湾高屏溪河口 37

2.3海洋生物 39

2.3.1海洋生物学的新时期 39

2.3.2浮游生物 41

1.浮游植物的化学与光学分析 41

2.光学观测技术与海洋生物光学 43

3.基因技术与微生物海洋学 44

4.浮游动物的观测 47

2.3.3底栖生物 49

1.海底动物的观测 49

2.底栖生物群落与底栖通量 52

3.海底微生物 55

2.4海洋化学 59

2.4.1海洋化学的观测 59

2.4.2羽状流 59

1.近岸海底地下水溢出 59

2.深海热液羽状流 60

3.冷泉的甲烷喷溢 63

2.4.3溶解气体 65

1.甲烷 65

2.溶解氧 69

3.溶解二氧化碳 72

2.4.4营养盐 76

1.营养盐的测定 76

2.营养盐与生产力 77

2.4.5深海海底的化学探测 79

1.生命活动的原位测量和保压装置 79

2.微生物的原位培育实验 80

3.热液口化学参数的原位测定 81

2.5海底地震 82

2.5.1海底地震观测的科学目标 82

1.研究地球内部结构 83

2.探测海底地质活动 84

2.5.2海底的地震观测 87

1.海底地震仪的布放 87

2.洋中脊的海底地震观测 88

3.宽频带海底地震仪的深海观测 90

2.5.3海底井下的地震观测 91

1.大洋钻探与井下地球物理观测 91

2.大洋地震网 91

3.西太平洋地震观测网 93

第3章 海底观测的若干关键技术 97

3.1海洋观测技术的发展 97

3.2水下观测的固定装置 99

3.2.1锚系 99

3.2.2着底器 104

3.3水下观测的移动装置 106

3.3.1ALPS 106

3.3.2水下滑翔机 108

3.3.3海底车 110

3.4海底下的观测 112

3.4.1从海底井塞到井下观测系统 112

1.海底井塞的由来与结构 112

2.海底井塞的发展与种类 114

3.海底井下观测系统 117

3.4.2海底节点长期地震观测 120

3.5海底观测技术的组合与联网 122

3.5.1观测站 122

3.5.2观测网 124

第4章 海底观测系统的现状与趋势 129

4.1海底观测网站的历史与现状 129

4.1.1世界四大深海长期观测站 129

1.夏威夷HOT站 130

2.百慕大BATS站 133

3.东北太平洋M站 136

4.北大西洋PAP站 139

4.1.2美洲海底观测站 142

1.LEO-15 143

2.MVCO 147

3.MARS 151

4.HUGO和H2O 155

5.VENUS 157

6.NEPTUNE-Canada 160

4.1.3欧洲海底观测站 165

1.GEOSTAR系列 166

2.SN-1 169

3.ASSEM 170

4“中微子望远镜” 171

4.1.4日本海底观测站 173

1.本州相模湾海区的海底观测 175

2.北海道十胜—钏路岸外的海底观测 177

3.四国室户岸外的海底观测 179

4.西太平洋的VENUS和Geo-TOC观测网 180

4.2海底观测网站的建设计划 182

4.2.1美洲 182

1.OOI计划的形成 183

2.近海观测网 186

3.区域观测网 191

4.全球观测网 197

4.2.2欧洲 202

1.欧洲的ESONET和EMSO计划 202

2.欧洲海底建网的科学目标 204

3.欧洲的区域海底观测网 205

（1）北冰洋网（Arctic） 206

（2）挪威大陆边缘网（Norwegian Margin） 208

（3）北欧海网（Nordic Sea） 209

（4）豪猪盆地网（Porcupine） 210

（5）亚速尔网（Azores） 212

（6）伊比利亚网（Iberian） 212

（7）马尔马拉海网（Marmara Sea） 213

（8）利古里亚网（Ligurian） 215

（9）东西西里网（East Sicily） 217

（10）希腊网（Hellenic） 218

（11）黑海网（Black Sea） 219

4.2.3亚洲 223

1.日本的ARENA计划 223

2.日本的DONET计划 225

3.我国台湾的“妈祖”计划 228

第5章 建设我国的海底观测系统 232

5.1建设我国海底观测系统的需求与进展 232

5.1.1建设的需求 232

5.1.2建设的进展 233

5.2我国海底观测系统的环境与特色 235

5.2.1东海内陆架 235

5.2.2南海北部 237

5.2.3我国海底观测的特色 238

5.3建设我国海底观测系统的方针与途径 238

5.3.1科学和技术的结合 239

5.3.2通盘规划，稳步前进 239

5.3.3充分利用国际合作渠道 240

参考文献 241

缩略词索引 268