天气预报技术文集 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:309

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出版时间:2008-11

价格:60.00元

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isbn号码:9787502946173

丛书系列:

图书标签:

• 气象学
• 天气预报
• 数值预报
• 气象观测
• 遥感
• 模式分析
• 数据同化
• 预报业务
• 气象技术
• 人工智能

天气预报技术文集 编者寄语： 瞬息万变的天气，是自然界最神秘也最令人敬畏的力量之一。从古至今，人类从未停止过对天空的探索和对未来的预测。从仰观天文、俯察地理的朴素观测，到如今依靠卫星遥感、超级计算机进行精密运算，天气预报技术的发展，凝结了无数科学家的智慧与汗水，也深刻地改变着人类的生活方式和生产布局。 《天气预报技术文集》并非一本简单的操作手册，它是一次对天气预报核心技术与前沿探索的深度梳理与系统呈现。本书汇聚了来自国内外顶尖科研机构和业务部门的专家学者，围绕天气预报的各个关键环节，贡献了他们的最新研究成果、理论思考与实践经验。我们希望通过本书，能够搭建一座连接理论与实践、过去与未来、已知与未知的桥梁，为天气预报领域的专业人士、相关领域的科研人员、以及对气象科学怀有浓厚兴趣的读者，提供一个全面、深入、富有启发性的视角。 本书的内容，涵盖了天气预报从基础理论到应用实践的广阔图景。我们深入探讨了大气动力学、热力学等经典理论在现代预报模型中的应用与发展；解析了数值天气预报（NWP）的核心计算方法、模式耦合技术以及误差分析与订正策略；重点介绍了卫星遥感、雷达探测、地面观测等多种观测手段在数据同化中的关键作用，以及如何构建高质量的初始场。此外，我们还关注了人工智能、机器学习等新兴技术在天气预报中的应用探索，包括模式后处理、极端天气事件的识别与预警，以及概率预报的发展等。 在内容编排上，我们力求逻辑清晰，层层递进。从宏观的大气运动基本原理，到微观的云降水物理过程；从整体的数值模式设计，到局部的中小尺度天气系统分析；从客观的数值预报产品，到主观的人工分析订正，每一个环节都被细致地剖析。同时，我们也注重理论的实践转化，许多章节都结合了具体的案例分析，展示了先进技术如何在实际天气预报业务中发挥作用，如何提高预报的准确性和时效性。 当然，天气预报是一个充满挑战的领域。大气系统的混沌性、观测数据的局限性、以及计算资源的约束，都使得精确预报的道路并非一帆风顺。本书也坦诚地探讨了当前技术存在的瓶颈与未来的发展方向。我们相信，通过持续的理论创新、技术突破和跨学科合作，天气预报的边界将不断被拓展，为人类抵御自然灾害、优化资源配置、促进可持续发展提供更强有力的支撑。 阅读本书，您将有机会： 深入理解天气预报的科学基石： 掌握大气动力学、热力学等核心理论，理解天气现象背后的物理机制。 透析数值天气预报的精妙演算： 了解从模型构建到结果产出的完整流程，掌握模式耦合、数据同化等关键技术。 掌握多源观测数据在预报中的价值： 学习如何利用卫星、雷达等先进探测技术，为预报模型提供高质量的输入。 洞察人工智能与机器学习在气象领域的应用前景： 探索AI如何革新传统的预报方法，提升预报效率与精度。 学习极端天气事件的识别与预警策略： 了解针对台风、暴雨、寒潮等灾害性天气，如何运用技术手段提升预警能力。 探索概率预报与不确定性量化的最新进展： 理解如何更科学地表达天气预报的不确定性，为决策提供更丰富的信息。 借鉴国内外先进的业务实践经验： 从实际案例中汲取灵感，了解不同地区在天气预报技术应用上的差异与亮点。 《天气预报技术文集》不仅是技术的集结，更是对未来气象科技发展趋势的一次前瞻性梳理。我们期望本书能够激发更多的研究热情，促进更多的技术创新，共同推动天气预报事业迈向新的高峰，为人类社会的安全与发展贡献更多力量。 目录（部分章节示例，实际内容远不止于此）： 第一部分：理论基础与模型构建 第一章：大气动力学在天气预报中的应用演进 从原始方程到简化的动力学方程组 中尺度系统的动力学特征与模拟 涡度动力学与天气系统的演变 地形影响下的大气动力学过程 第二章：热力学原理与天气过程的相互作用 能量转化与大气稳定性分析 云微物理过程与降水生成机制 相变潜热释放对天气系统的影响 近地面层热力学过程及其在地表模型中的体现 第三章：数值天气预报（NWP）模型的设计与发展 不同尺度NWP模型的特点与适用范围 有限差分、谱方法与有限体积法的比较 模式物理过程参数化的最新进展 多尺度耦合模式的挑战与机遇 第四章：数据同化技术：连接观测与模型的核心桥梁 最优插值（OI）、卡尔曼滤波（KF）及其变种 三维变分（3D-Var）与四维变分（4D-Var）技术 集合数据同化（EnDA）的原理与应用 非线性和高维数据同化面临的挑战 第五章：多源观测资料在预报中的融合利用 卫星遥感资料的应用：云、辐射、水汽等 多普勒雷达资料的应用：风场、降水、风暴结构 地面观测资料的质量控制与同化 探空、GPS、飞机观测等非常规资料的应用 第二部分：关键技术与前沿探索 第六章：中小尺度天气系统的数值模拟与预报 对流尺度模拟的网格分辨率与物理过程选择 边界层过程与近地预报精度 地形对中小尺度系统的影响模拟 突发性强对流天气的识别与预警模型 第七章：极端天气事件的数值预报技术 台风（飓风）路径与强度预报技术 暴雨、洪涝灾害的预报模型与评估 寒潮、沙尘暴等灾害性天气过程的诊断与预报 极端高低温事件的预报与影响分析 第八章：人工智能与机器学习在天气预报中的应用 基于深度学习的图像识别与模式识别技术 机器学习在模式后处理与偏差订正中的作用 利用AI预测极端天气事件的概率 AI辅助下的天气形势分析与预报员决策支持 第九章：概率预报与不确定性量化 集合预报（Ensemble Forecasting）的设计与解读 概率预报产品（如PPE, EPS）的生成与应用 度量预报不确定性的指标与方法 基于不确定性信息的决策支持系统 第十章：预报技术评估与性能优化 客观预报检验指标的选用与解读 主观预报检验与业务评估体系 模式性能评估与诊断分析 面向未来预报技术发展方向的建议 第三部分：应用实践与案例分析 第十一章：区域数值天气预报系统的构建与运行 区域模式嵌套策略与边界条件处理 本地化物理过程参数化研究 区域预报业务的挑战与解决方案 与其他预报系统的耦合与协作 第十二章：特定天气现象的预报实践（以 XX 地区为例） （此处将根据实际案例深入探讨特定区域的特殊天气现象，如热带气旋、高原季风、海岸线效应等，及其对应的预报技术应用） 第十三章：灾害天气预警与信息发布 从预报到预警的转化机制 多渠道、多形式的预警信息发布策略 公众理解与响应预警信息的提升 国际合作与信息共享在灾害预警中的作用 结语 天气预报技术的进步，是人类认识自然、适应自然、利用自然过程中一个永恒的课题。《天气预报技术文集》承载着这份求索的精神，希望能为所有投身于此的同仁们提供一份有益的参考，激发更多的创新火花，共同为构建一个更安全、更美好的未来贡献我们的智慧与力量。 （注：以上目录仅为示例，具体章节和内容将根据实际收录的文稿而定，力求全面、深入地展现天气预报技术的广度与深度。） 后记： 本书的完成，离不开每一位作者的辛勤付出，他们的真知灼见，共同构筑了这部天气预报技术领域的宝库。同时，我们也感谢所有为本书出版提供支持的单位和个人。我们相信，通过持续的学术交流与技术革新，天气预报的未来将更加光明。 ---

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我阅读完其中关于数值天气预报模型中边界层参数化的章节后，深感作者在处理细节上的严谨与深入。他没有停留在对主流模型的简单罗列，而是深入剖析了不同参数化方案（比如零阶、一阶和更高阶的湍流闭合模式）在实际应用中对近地面气象要素预报误差的影响差异。举例来说，在描述海陆风环流的案例分析中，作者引用了多个历史上的实测数据与不同参数化方案的模拟结果进行对比，表格中的各项指标（如均方根误差、系统偏差等）展示得清晰明确，甚至连特定时间点上对风速和温度的过高或过低预报趋势都有详细的量化说明。这不仅仅是知识的堆砌，更是一种基于实践的经验总结，对于我们进行模型后处理和偏差订正工作，提供了非常宝贵的参考依据，让人感觉作者是将多年的第一手研究心得毫无保留地倾囊相授，读起来受益匪浅，远超预期。

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这本书的参考文献列表简直是一座金矿！我原本只是想随便翻阅一下，但很快就被其引用文献的广度和深度所吸引。它不仅涵盖了上世纪气象动力学的奠基性著作，对于近十年内发表在《Monthly Weather Review》或《Journal of the Atmospheric Sciences》等顶级期刊上的关键性论文也做了精准引用和讨论，很多我一直想找却苦于无法系统梳理的冷门但至关重要的补充性研究，都能在这本书的脚注中找到线索。这不仅仅是一本技术手册，更像是一张通往整个气象科学知识体系的导览图。对于任何一个希望将自己的理解建立在最坚实科学基础之上的专业人士或者严肃的学习者来说，这本书提供的参考信息价值，可能与其主体内容本身是等量齐观的宝贵财富。

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这本书的叙事节奏把握得相当老道，它并没有采用那种平铺直叙的教科书式结构，而是巧妙地将历史回顾与前沿技术穿插进行。比如，在讨论到卫星遥感数据同化技术时，作者先是花了相当篇幅介绍了早期观测手段的局限性，那种“靠天吃饭”的无奈感跃然纸上，一下子就把读者的情绪调动起来，使得当他笔锋一转，开始详述现代四维变分同化（4D-Var）算法的数学框架时，那种技术突破带来的震撼感和成就感被极大地放大了。这种讲故事的手法，让原本枯燥的算法学习过程变得富有戏剧性，我甚至在阅读到关于卡尔曼滤波在短期预报中应用的优化策略时，产生了一种如同跟随一位资深气象学家共同探索未知的兴奋感，对技术的学习动力也因此被极大地激发出来。

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我对其中关于极端天气事件（如强对流和台风路径预测）的章节印象尤为深刻。作者在阐述集合预报（Ensemble Forecasting）的原理时，没有仅仅停留在概率分布的概念介绍上，而是非常细致地探讨了“初始扰动”和“模式不确定性”这两种不确定性来源对预报结果发散程度的具体贡献。他用生动的比喻解释了“蝴蝶效应”在数值系统中的体现，并展示了如何通过集合平均和集合标准差来量化预报的可信区间。特别是针对台风眼墙置换周期的模拟挑战部分，作者坦率地指出了当前模型在垂直结构解析上的固有难题，并展示了几种尝试突破这种局限性的新颖方法。这种既敢于揭示现有技术的短板，又积极探索解决路径的学术态度，让人对这项技术的前景充满了信心。

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这本书的装帧设计着实让人眼前一亮，那种复古的墨绿色封面，配上烫金的仿宋字体，拿在手里沉甸甸的，透露出一种历经岁月沉淀的专业感。我原本以为这会是一本晦涩难懂的学术专著，但翻开内页后，发现排版非常考究，字间距和行距都处理得恰到好处，即便是面对那些复杂的数学公式和图表，阅读体验也保持在一个相当舒适的水平。作者似乎非常注重读者的感受，很多理论的推导旁都配有简明的图示辅助理解，这对于我们这些非科班出身，但对科学探索抱有浓厚兴趣的业余爱好者来说，简直是福音。特别是开篇关于气压场变化的介绍，作者没有直接抛出纳维-斯托克斯方程的复杂形式，而是先从日常生活中水流的动态类比入手，循序渐进地构建起一个直观的模型，这种教学上的匠心，让原本望而生畏的物理概念变得生动起来，让人忍不住一口气读完好几章，非常期待接下来的内容能够继续保持这种高质量的呈现方式。

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