數值天氣和氣候預測 [Numerical Weather and Climate Prediction] 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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內容簡介

　　《數值天氣和氣候預測》為研究生、研究人員和專業人士提供瞭關於天氣和氣候預測綜閤而易懂的論述。針對大氣模式的使用，講授其優點、缺陷和實踐，對在各個方麵應用模式的學者們來說是本理想的書籍。書中描述瞭不同的數值方法、資料同化、集閤方法、可預報性、陸麵模擬、氣候模擬和降尺度、計算流體動力模式、基於模式研究的試驗設計、檢驗方法、業務預報，以及空氣質量模式和洪水預報等專業應用。
　　《數值天氣和氣候預測》基於作者在賓夕法尼亞州立大學和科羅拉多大學30多年所教授的課程，也得益於作者在美國國傢大氣研究中心（NCAR）的模式實踐經曆。
　　《數值天氣和氣候預測》將滿足在研究和業務應用中需要瞭解大氣模式的人士，適閤作為天氣和氣候預測分支學科的教科書，也可作為具有大氣科學、氣象學、氣候學、環境科學、地理學及地球物理流體力學／動力學等研究背景的專業人士作為參考用書。

內頁插圖

目錄

中文版序一
中文版序二
中文版序三
中文版序四
譯者前言
原版前言
縮略詞一覽錶
主要符號

第1章 引言

第2章 大氣控製方程組
2．1 基本方程
2．2 雷諾方程：分離不可分辨的湍流效應
2．3 方程組的近似

第3章 方程組的數值求解
3．1 基本概念綜述
3．2 數值框架
3．3 有限差分方法
3．4 數值近似的影響
3．5 側邊界條件
3．6 上邊界條件
3．7 守恒問題
3．8 模式建立過程的實用小結

第4章 物理過程參數化
4．1 背景
4．2 雲微物理參數化
4．3 對流參數化
4．4 湍流或邊界層參數化
4．5 輻射參數化
4．6 隨機參數化
4．7 雲量或雲蓋參數化

第5章 錶麵過程模擬
5．1 背景
5．2 須模擬的陸麵過程
5．3 須模擬的海洋或湖水過程
5．4 陸地錶層和次錶層過程模擬
5．5 水麵錶層和次錶層過程模擬
5．6 地形強迫
5．7 城市冠層模擬
5．8 錶徵地錶屬性的資料集

第6章 模式初始化
6．1 背景
6．2 用於模式初始化的觀測
6．3 連續與間歇同化方法
6．4 模式初始調整（spinup）
6．5 資料同化的統計框架
6．6 逐步訂正法
6．7 統計插值（最優插值）
6．8 三維變分分析
6．9 非絕熱初始化方法
6．10 初始條件中的動力平衡
6．11 高級資料同化方法
6．12混閤資料同化方法
6．13理想條件下的初始化

第7章 集閤預報
7．1 背景
7．2 集閤平均和集閤離差
7．3 不確定性來源及集閤成員的定義
7．4 集閤預報的解釋和檢驗
7．5 集閤校正
7．6 時間滯後集閤
7．7 有限區域短期集閤預報
7．8 集閤産品的圖形顯示
7，9集閤預報的經濟效益

第8章 可預報性
8．1 背景
8．2 模式誤差和初值誤差
8．3 陸麵強迫對可預報性的影響
8．4 預報性差異的原因
8．5 有限區域中尺度模式中可預報性的特殊考慮
8．6 可預報性及模式改進
8．7 後處理對可預報性的影響

第9章 檢驗方法
9．1 背景
9．2 常用模式檢驗指標
9．3 參考預報及其應用
9．4 真值數據集：觀測資料與基於觀測的分析資料
9．5 特殊因素的考慮
9．6 基於概率分布函數的檢驗
9．7 基於天氣型態、特定時刻與季節的檢驗
9．8 基於特徵、事件、目標的檢驗
9．9 基於大氣特徵尺度的檢驗
9．10 基於模式迴報的檢驗
9．11 基於預報經濟價值的檢驗
9．12 閤理檢驗指標的選擇
9．13 模式檢驗軟件工具包
9．14 用於模式檢驗的觀測資料

第10章 模式研究中的試驗設計
10．1 物理過程分析的個例研究
10．2 觀測係統模擬試驗
10．3 觀測係統試驗
10．4 BB-LB試驗
10．5 再預報
10．6 敏感性研究
10．7 預報技巧研究
10．8 使用人造初始條件的模擬
10．9 使用降維和簡化物理過程的模式
10．10 氣象觀測資料源

第11章 模式輸齣的分析技術
11．1 背景
11．2 顯示和解釋模式輸齣和觀測資料的圖形方法
11．3 分析模式變量場結構的數學方法
11．4 導齣量的計算
11．5 能量學分析

第12章 業務數值預報
12．1 背景
12．2 模式可信度
12．3 業務有限區域模式的考慮
12．4 計算速度
12．5 後處理
12．6 實時檢驗
12．7 模式升級與研發的管理
12．8 預報過程中模式和預報員的相對作用

第13章 模式輸齣的統計後處理
13．1 背景
13．2 係統誤差的去除
13．3 天氣發生器
13．4 降尺度法

第14章 耦閤的專業應用模式
14．1 背景
14．2 浪高
14．3 流行性疾病
14．4 河流流量和洪水
14．5 氣體與顆粒的傳輸、擴散和化學變化
14．6 交通安全與效率
14．7 電磁波與聲波的傳播
14．8 林火概率與林火活動
14．9 能源工業
14．10 農業
14．11 軍事應用

第15章 計算流體力學模式
15．1 背景
15．2 CFD模式的種類
15．3 中尺度模式與LES模式的尺度區彆
15．4 CFD模式與中尺度模式的耦閤
15．5 CFD模式的應用示例
15．6 CFD模式的算法近似

第16章 氣候模擬和降尺度
16．1 全球氣候預測
16．2 當今全球氣候的再分析
16．3 氣候降尺度
16．4 模擬人為地貌變化的氣候影響
附錄 簡單淺水方程代碼結構和試驗的建議
參考文獻

前言/序言

　　2007年我迴國領導華東區域中心的氣候變化和區域數值預報的科研與業務工作。工作中發現，團隊成員急需拓展數值模擬相關知識的深度與廣度，就一直試圖尋找一本深入淺齣、綜閤全麵的專業書籍供大傢學習參考。直到2012年春，NCAR的Matthias Steiner博士訪問上海，將剛剛齣版的Thomas Warner的遺作《數值天氣和氣候預測》作為禮物送給我們。閱讀以後發現此專著是迄今為止同類齣版物中最全麵、最詳盡的一本。上海數值預報團隊的資料同化專傢李泓博士和長期從事數值天氣預報應用的王曉峰博士，從各自的專業角度齣發，也與我的看法高度一緻。
　　數值預報作為預報天氣的一種方法，發展至今已有百餘年曆史。隨著探測技術和高性能計算的快速發展，數值預報已成為天氣和氣候預報必不可少的重要手段。考慮到廣大學生、教師、科研和業務人員對綜閤瞭解數值預報基礎理論和模式實踐的迫切需求，我們組織翻譯團隊，曆時四年，在中國氣象局行業專項（GY-HY201206006）的資助下，共同努力將此書引入與翻譯，期望譯著對廣大師生及模式研發、應用人員有所幫助。我們每個人很榮幸參與這一工作，以期能為數值天氣與氣候預報在我國的研究與應用貢獻自己的一份微薄之力。
　　本書的翻譯工作分工如下：目錄、縮略詞、符號及第1章由譚燕、楊玉華閤作翻譯，陳葆德校對；第2章由陳葆德翻譯及校對；第3、14、15、16章由張旭翻譯，陳葆德、謝英校對；第4、5章由黃偉翻譯，劉夢娟校對；第6章由駱婧瑤翻譯，李泓校對；第7、8、10章由李泓翻譯，李泓、譚燕校對；第9、12章由張蕾翻譯，譚燕、張蕾校對；第11、13章由王曉峰翻譯，張蕾校對。另外，扉頁、前言、附錄等由李泓、譚燕、張旭完成。
　　翻譯從2013年開始，從成稿、校對到反復修改、文字潤色，期間凝聚著各位譯者的辛勤勞動和幾多汗水，也包含氣象齣版社李太宇編審的極大熱情和心血。感謝黃潤恒研究員、章澄昌教授等對全書各章節的審校。在此，我們要對那些為本書的齣版付齣辛勞和給予幫助的所有人錶示衷心的感謝！最後十分感謝中國氣象局矯梅燕副局長、上海市氣象局陳振林局長、美國UCAR的郭英華（Bill Kuo）教授和Warner教授的學生、NOAA的華人科學傢包劍文（Jian Wen Bao）博士為本譯著寫序，推薦本書。
　　由於譯者水平有限，譯文中肯定還有這樣那樣的不當之處，請各位讀者不吝賜教，我們深錶感謝。
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