数值天气和气候预测

图书标准信息

• 作者 托马斯·汤姆金斯·沃纳(Thomas、Tomkins、Warner 著；陈葆德、李泓、王晓峰 译
• 出版社 气象出版社
• 出版时间 2017-03
• 版次 1
• ISBN 9787502962449
• 定价 95.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 370页
• 字数 640千字
• 正文语种 简体中文

【内容简介】

　　《数值天气和气候预测》为研究生、研究人员和专业人士提供了关于天气和气候预测综合而易懂的论述。针对大气模式的使用，讲授其优点、缺陷和实践，对在各个方面应用模式的学者们来说是本理想的书籍。书中描述了不同的数值方法、资料同化、集合方法、可预报性、陆面模拟、气候模拟和降尺度、计算流体动力模式、基于模式研究的试验设计、检验方法、业务预报，以及空气质量模式和洪水预报等专业应用。
　　《数值天气和气候预测》基于作者在宾夕法尼亚州立大学和科罗拉多大学30多年所教授的课程，也得益于作者在美国国家大气研究中心（NCAR）的模式实践经历。
　　《数值天气和气候预测》将满足在研究和业务应用中需要了解大气模式的人士，适合作为天气和气候预测分支学科的教科书，也可作为具有大气科学、气象学、气候学、环境科学、地理学及地球物理流体力学／动力学等研究背景的专业人士作为参考用书。

【作者简介】

托马斯汤姆金斯沃纳（tomwarner），之前是宾夕尼亚州立大学气象系教授，后加入美国大气研究中心（ncar），同时在科罗拉多大学任教。他的一生致力于数值天气预报和中尺度天气过程的教学和研究工作，其成果已在众多专业期刊发表，并于2004年出版了沙漠气象学”（desertmeteorology）一书（剑桥大学出版社）。

【目录】

中文版序一
中文版序二
中文版序三
中文版序四
译者前言
原版前言
缩略词一览表
主要符号

第1章 引言

第2章 大气控制方程组
2．1 基本方程
2．2 雷诺方程：分离不可分辨的湍流效应
2．3 方程组的近似

第3章 方程组的数值求解
3．1 基本概念综述
3．2 数值框架
3．3 有限差分方法
3．4 数值近似的影响
3．5 侧边界条件
3．6 上边界条件
3．7 守恒问题
3．8 模式建立过程的实用小结

第4章 物理过程参数化
4．1 背景
4．2 云微物理参数化
4．3 对流参数化
4．4 湍流或边界层参数化
4．5 辐射参数化
4．6 随机参数化
4．7 云量或云盖参数化

第5章 表面过程模拟
5．1 背景
5．2 须模拟的陆面过程
5．3 须模拟的海洋或湖水过程
5．4 陆地表层和次表层过程模拟
5．5 水面表层和次表层过程模拟
5．6 地形强迫
5．7 城市冠层模拟
5．8 表征地表属性的资料集

第6章 模式初始化
6．1 背景
6．2 用于模式初始化的观测
6．3 连续与间歇同化方法
6．4 模式初始调整（spinup）
6．5 资料同化的统计框架
6．6 逐步订正法
6．7 统计插值（最优插值）
6．8 三维变分分析
6．9 非绝热初始化方法
6．10 初始条件中的动力平衡
6．11 高级资料同化方法
6．12混合资料同化方法
6．13理想条件下的初始化

第7章 集合预报
7．1 背景
7．2 集合平均和集合离差
7．3 不确定性来源及集合成员的定义
7．4 集合预报的解释和检验
7．5 集合校正
7．6 时间滞后集合
7．7 有限区域短期集合预报
7．8 集合产品的图形显示
7，9集合预报的经济效益

第8章 可预报性
8．1 背景
8．2 模式误差和初值误差
8．3 陆面强迫对可预报性的影响
8．4 预报性差异的原因
8．5 有限区域中尺度模式中可预报性的特殊考虑
8．6 可预报性及模式改进
8．7 后处理对可预报性的影响

第9章 检验方法
9．1 背景
9．2 常用模式检验指标
9．3 参考预报及其应用
9．4 真值数据集：观测资料与基于观测的分析资料
9．5 特殊因素的考虑
9．6 基于概率分布函数的检验
9．7 基于天气型态、特定时刻与季节的检验
9．8 基于特征、事件、目标的检验
9．9 基于大气特征尺度的检验
9．10 基于模式回报的检验
9．11 基于预报经济价值的检验
9．12 合理检验指标的选择
9．13 模式检验软件工具包
9．14 用于模式检验的观测资料

第10章 模式研究中的试验设计
10．1 物理过程分析的个例研究
10．2 观测系统模拟试验
10．3 观测系统试验
10．4 BB-LB试验
10．5 再预报
10．6 敏感性研究
10．7 预报技巧研究
10．8 使用人造初始条件的模拟
10．9 使用降维和简化物理过程的模式
10．10 气象观测资料源

第11章 模式输出的分析技术
11．1 背景
11．2 显示和解释模式输出和观测资料的图形方法
11．3 分析模式变量场结构的数学方法
11．4 导出量的计算
11．5 能量学分析

第12章 业务数值预报
12．1 背景
12．2 模式可信度
12．3 业务有限区域模式的考虑
12．4 计算速度
12．5 后处理
12．6 实时检验
12．7 模式升级与研发的管理
12．8 预报过程中模式和预报员的相对作用

第13章 模式输出的统计后处理
13．1 背景
13．2 系统误差的去除
13．3 天气发生器
13．4 降尺度法

第14章 耦合的专业应用模式
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 气体与颗粒的传输、扩散和化学变化
14．6 交通安全与效率
14．7 电磁波与声波的传播
14．8 林火概率与林火活动
14．9 能源工业
14．10 农业
14．11 军事应用

第15章 计算流体力学模式
15．1 背景
15．2 CFD模式的种类
15．3 中尺度模式与LES模式的尺度区别
15．4 CFD模式与中尺度模式的耦合
15．5 CFD模式的应用示例
15．6 CFD模式的算法近似

第16章 气候模拟和降尺度
16．1 全球气候预测
16．2 当今全球气候的再分析
16．3 气候降尺度
16．4 模拟人为地貌变化的气候影响
附录 简单浅水方程代码结构和试验的建议
参考文献