Andrew F. Bennett, College of Oceanic and Atmospheric Sciences, Oregon State University
Inverse Modeling of the Ocean and Atmosphere
2002, 234pp.
Hardcover
GBP 60.00
ISBN 0-521-81373-5
Cambridge
本书取材于作者1997~1999年在美国俄勒冈州大学两个夏季学校所做有关逆方法与数据同化讲座笔记。逆向模型化在海洋与气象学中有广泛的应用,对于温度、水流、气流等的分析应该依据我们对海洋与大气的认识,包括适时地观测和地球物理流体力学的一般原理。本书重点放在模型的有效测试,阐述的所有信息都建立在严格的假设上,包括原动力、初始条件、边界条件与数据。成果逆向的结果包括海洋的循环场,例如温度、压力与水流的四维多变量分析或映射;原动力、输入与数据的偏差分析;所有分析的误差统计;仪器阵或观测系统的评估。作者通过使用理想的模型和实际模型,用计算机编码逐步地开发为最有效的逆算法。此外,本书除简要地介绍了变分工具与统计学概念外,还对现代研究模型的应用和复杂的观测系统作了详细的研究。本书也提供了对各种方法的评述和对高级研究课题的讨论。
全书由绪论,6个章节和2个附录组成。第1章变分同化,以单一的线性波动方程和一度空间组成的“玩具”模型为例,介绍了变分同化与动力学模型;第2章解释,利用对几何与统计学的解释补充说明了控制理论的发展,介绍了对逆解法物理真实性的基本分析与思考;第3章实施,着手处理了逆向的有效结构及它的误差统计,介绍了为处理非线性的迭代技术;第4章线性与非线性估计的变化,介绍了线性最小二乘方同化,非线性或非光滑模型同化,或对非线性测量函数同化的替代算法,概述了非线性技术可预测的困难;第5章海洋与大气层,评述了大尺度地球物理流体动力学,详细地讨论了几个真实的海洋与大气的逆向模型;第6章不适定预测问题,本章将逆向模型应用到建立在奇异算子基础上的前向模型。两个附录为:A.计算机练习;B.数值天气预报模型的欧拉拉格朗日方程。
本书是海洋学和气象学高年级大学学生和研究生课程理想的补充读物,对于理论地球科学、土木工程及应用数学方面的研究人员与科研项目经理也有参考价值。
胡光华,高级软件工程师(原中国科学院物理学研究所)
Hu Guanghua, Senior Software Engineer(Former Institute of Physics,the Chinese Academy of Sciences)