在过去经济飞速发展的几十年里，中国沿海区域的环境不断恶化，而江苏作为中国工业发达的沿海省份之一，这方面的问题尤为突出。引起环境恶化的原因十分复杂，通常涉及包括物理、化学、生物、地质及地理等多方面的因素，其过程小至微观尺度，大则可达行星尺度（如海平面上升），此外，人类活动的影响越来越重要，它直接或间接地影响着沿岸地区的生态环境，导致各种人为灾害或自然灾害加剧，从而造成巨大的国民经济损失。

众所周知，沿岸环境及其变化是一个跨学科的问题，而一般的书籍大都只关注某一特定方面，缺少从不同学科多个层面看问题的著述。为此编者选取了最近几年有关江苏沿岸环境动力特征与变化的一些文章并编纂成集，希望能弥补这方面的一些不足。这本书与其他同类书籍最大的不同是，所选文章融合了诸如物理海洋学、生态学、地理学、气象学、气候学等不同领域的不同话题，并对一些涉及交叉学科的问题从不同的层面进行了探讨。

全书分为四部分

01

第一部分为江苏沿岸海的动力特征及其气候变化，包括长江冲淡水扩展动力机制、长江口羽状锋的动力过程、沿岸拦获波及其气候变化、黄海冷水斑的形成机制、海平面上升等。

其中，第1章对长江冲淡水与江苏沿岸流等领域的研究进行回顾，尤其指出因中国两大工程—“三峡大坝”和“南水北调”可能引起的咸水入侵的变化及其对上海的影响。第2章就沿岸海气相互作用研究中被忽视的沿岸拦获波做较为详尽的介绍，并计算了江苏浅滩外海拦获的慢波的特性，结果表明这种慢波模态与最强的年际全球信号即厄尔尼诺息息相关。第3章对黄海冷水斑的形成机制进行回顾并做了最新的探讨。第4章讨论的是一个大众广为关注的问题，即海平面上升的问题。通过对中国黄海和东海的海平面上升的研究，发现这两处海平面的上升率小于全球平均的海平面上升率，表明中国的这两个领海在不断变化的全球海洋中具有自己的特殊性。第5章展示的是江苏外海海表盐度的季节内变化。第6章则在动力学上对潮汐与背景场之间的非线性相互作用进行深入的分析，结果表明，周而复始的潮流会在低频信号上留下印迹，并由此在江苏近海形成独特的流态。

▲长江河口地图及深水航道（南北导堤）和滩涂围垦等重大工程

02

第二部分就江苏水体的污染问题进行了讨论。沿岸环境问题中，生态灾害尤为严重。一个广为关注的现象是沿海赤潮及太湖蓝藻的爆发。

沿岸的污染导致海水富营养化，某些浮游藻类、原生动物或细菌会爆发性地繁殖，进而引起水体的变色，形成赤潮，第7章将专门进行这一话题的讨论。第8章则对太湖浑浊水体中的叶绿素进行估算。除了上述的生态灾害外，这些年来一些人类引起的直接环境污染程度越来越严重。海面溢油是一例，书中第9章为此提供了一种检测方法。另一种形式的污染—核污染也越来越受关注。尤其是在2011年3月11日福岛核电站泄漏后，核污染的问题一度引起大众恐慌。在第10章中就这次事件对中国东部沿海的影响进行模拟。

▲苏北浅滩的浒苔

03

气象资源和气象灾害是沿海研究的另一个问题，这个问题构成了书中的第三部分。

在第11章中，应用一个最新的泛函分析工具及基于此的地球流体力学理论研究一次登陆江苏台风的生成机制。第12章和第13章则针对降水与土壤湿度和海表温度的关系做研究，这里值得注意的是，降水与土壤湿度的关系是众所周知的难题。在第14章中，用降尺度的方法对江苏近岸海表风场进行高精度的构建。

04

第四部分的内容关乎城市化及其影响。在中国这样快速发展的国家，尤其是在人口不断增长的沿海地区，城市化永远是个热点问题。

第15章首次引入一些方法对连云港不透水面做详尽的分析。第16章则运用卫星观测资料就一些个例对城市热岛效应进行研究。

随着沿岸研究需求的不断增长，方法论的发展显得十分重要。本书所用基本上为常规方法，或者是改进的常规方法，但也用到一些最新发展的理论与工具。

本书附录1介绍的是一个最近发展的、在各种学科中都有着大量应用的工具，即定量因果分析。

附录2介绍的是正则传输理论以及基于它的大气与海洋多尺度能量学分析。

主编简介：梁湘三

早年毕业于哈佛大学，获博士学位。曾供职于美国哈佛大学、库朗数学科学研究所、麻省理工学院，以及中国原国家海洋局第二海洋研究所、中央财经大学中国经济管理与研究院、南京信息工程大学等单位，是中国第9次南极科学考察队成员、哈佛大学Ernst Habicht Fellow。因其在几个方面的开创性工作，被美国、日本和欧洲一些国家的20多所著名大学与研究机构多次邀请做学术讲座，包括麻省理工学院、普林斯顿大学、美国伍兹霍尔海洋研究所、加州大学洛杉矶分校、东京大学及欧盟委员会联合研究中心等。

主编简介：张渊智

南京信息工程大学海洋学院教授，曾任芬兰赫尔辛基工业大学研究员、加拿大舍布鲁克大学研究员、香港中文大学教授。主要从事海岸带遥感、水质遥感及城市遥感等。现任国际著名SCI期刊International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation副主编、IntechOpen出版社地学系列丛书主编。

主持国家自然科学基金项目、香港创新科技署创新及科技基金、国家科技支撑计划等项目20余项。获广东省科学技术进步奖一等奖、江苏省科学技术进步奖一等奖和欧盟环境行动计划二等奖。在国际主流学术期刊上发表SCI论文120多篇。

本文摘编自《江苏沿岸环境及其变化特征》（梁湘三，张渊智主编. 北京：科学出版社，2020.10）一书“前言”，有删减，图片来源于本书，标题为编者所加。

ISBN 978-7-03-063970-7

责任编辑：王腾飞 沈 旭 石宏杰

本书选取最近几年有关江苏沿岸环境动力特征与变化的一些文章并编纂成集，融合诸如物理海洋学、生态学、地理学、气象学、气候学等不同领域的不同话题，并对一些涉及交叉学科的问题从不同的层面进行探讨。在43位作者的共同努力下，本书从理论研究出发，重点针对沿岸低频振荡、河口过程、水体污染、海平面上升以及其他气候变化、天气过程、大气物理问题、城市化及其影响等开展研究，反映全球变化背景下江苏附近沿海环境变化、气象灾害及相关的各学科领域的最新进展。

本书涉及学科多、包含面广，可作为沿岸环境科研人员、沿海资源管理者、各种相关的决策者等的参考资料。

（本文编辑：洪弘）