氣象衛星資料-變分同化和質量保證 (美)鄒曉蕾 9787030749123 【台灣高等教育出版社】

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書名：氣象衛星資料-變分同化和質量保證
ISBN：9787030749123
出版社：科學
著編譯者：(美)鄒曉蕾
頁數：388
所在地：中國大陸 *此為代購商品
書號：1505617
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內容簡介

本書簡述如何從物理觀測資料中提取大氣變數有用信息的大氣資料同化方法。內容包括資料同化在數值天氣預報中的作用、大氣控制方程組、函數擬合插值方法、逐步訂正方法、最優插值方法、濾波器、極小化演算法、伴隨技術、三維和四維變分資料同化方法、極軌和靜止環境氣象衛星資料、全球定位系統無線電掩星資料和多種衛星觀測資料中的熱帶氣旋結構。書中還包含了微積分、線性代數、概率論和泛函分析中的一些基礎數學理論，論述深入淺出，數學推導步驟完整，圖示優美簡潔，方便讀者理解相關內容。 本書可作為本科高年級學生、碩士和博士研究生的教材和參考資料，也可供從事大氣資料同化系統發展、科學研究和教學的科研人員和教師閱讀。

目錄

前言
第1章 資料同化概述
1 1 資料同化是幹什麼的
1 2 熱力學變數和大氣狀態方程
1 3 數值天氣預報中的大氣控制方程
第2章 線性代數和統計方法
2 1 引言
2 2 內積和線性映射的伴隨映射
2 3 最小二乘擬合
2 4 高斯分佈
2 5 最大似然估計
2 6 擬合誤差
2 7 線性回歸
2 8 拉格朗日乘子
2 9 最小方差估計
2 10 結束語
第3章 插值
3 1 引言
3 2 多項式函數擬合
3 3 局部多項式函數擬合
3 4 區域多項式函數擬合
3 5 引入背景場
3 6 逐步訂正
3 7 最優插值
3 8 位勢場的背景誤差協方差
3 9 結束語
第4章 濾波
4 1 引言
4 2 傅里葉變換
4 3 不同尺度的方差貢獻
4 4 混淆
4 5 非遞歸濾波器
4 6 濾波器設計
4 7 遞歸濾波器
4 8 經驗集合模態分解
4 9 結束語
第5章 極小化
5 1 引言
5 2 泛函極值
5 3 標量函數、梯度和Hesse矩陣
5 4 極小化迭代、線搜索與收斂速度
5 5 最速下降法和牛頓法
5 6 共軛梯度法
5 7 搜索方向的秩一更新公式
5 8 搜索方向的秩二更新公式
5 9 L-BFGS方法
5 10 線搜索方法
5 11 結束語
第6章 伴隨模式
6 1 引言
6 2 伴隨常微分方程
6 3 非線性模式
6 4 切線模式
6 5 伴隨模式
6 6 伴隨變數與拉格朗日乘子之間的等價關係
6 7 解析伴隨模式方程
6 8 數值伴隨模式的計算程序編寫
6 9 伴隨模式在敏感性和相對敏感性研究中的應用
6 10 結束語
第7章 微波溫度計探測資料
7 1 引言
7 2 攜帶微波溫度計的極軌環境衛星計劃
7 3 極軌衛星軌道特點
7 4 輻射吸收和發射
7 5 兩點定標方程和觀測資料誤差
7 6 輻射吸收和發射權重函數
7 7 快速輻射傳輸模式
7 8 通道特點、掃描模式、視場、權重函數
7 9 ATMS條帶雜訊分析與減噪
7 10 風雲三號衛星微波溫度計
7 11 AMSU-A亮溫的相對敏感性
7 12 結束語
第8章 三維變分資料同化
8 1 引言
8 2 確定性數學公式
8 3 統計數學公式
8 4 構造B矩陣的NMC方法
8 5 構造B矩陣的遞歸濾波器
8 63 D-Var和卡爾曼濾波比較
8 7 AMSU-A液態水路徑反演和雲檢測
8 8 偏差估計和偏差訂正
8 9 AMSU-A資料同化對定量降水預報的影響
8 10 附加說明
第9章 四維變分同化
9 1 引言
9 24 D-Var公式和利用伴隨模式的梯度計算
9 3 控制重力波振蕩的懲罰方法
9 4 含有「開-關」過程的物理參數化方案的伴隨運算元
9 5 完整物理過程4D-Var全球同化系統研發
9 6 完整物理過程區域伴隨模式系統研發
9 7 參數估計
9 8 增量4D-Var資料同化方法
9 94 D-Var與擴展卡爾曼濾波和集合卡爾曼濾波方法的比較
9 10 附加說明
第10章 GPS無線電掩星技術
10 1 引言
10 2 GPS和LEO衛星軌道特徵以及GPS掩星計劃
10 3 超相位延遲和超多普勒頻移
10 4 彎角和影響參數
10 5 折射率反演
10 6 折射率和彎角的局地觀測運算元
10 7 彎角的非局地射線跟蹤觀測運算元
10 8 超相位延遲的非局地切線連接觀測運算元
10 9 多路徑現象的發生與檢測
10 10 觀測誤差源
10 11 液態雲和冰雲的影響
10 12 溫度、氣壓和水汽反演
10 13 衛星微波溫度計探測資料的發射后校準
10 14 結束語
第11章 GOES成像儀
11 1 引言
11 2 GOES衛星高度
11 3 GOES計劃和瞬時幾何視場特性
11 4 AHI和ABI儀器特徵
11 5 雲檢測
11 6 ABI偏差特徵
11 7 GOES成像儀資料同化
11 8 GOES和POES遙感資料的同時同化
11 9 結束語
第12章 衛星資料中的熱帶氣旋及其環境
12 1 引言
12 2 熱帶氣旋概述
12 3 AHI觀測到的颱風瑪莉亞（2018）
12 4 AMSU-A和ATMS颱風暖核反演
12 5 錐形掃描微波輻射計AMSR2和MWRI
12 6 微波濕度計MHS、ATMS、MWHS和MWHS
12 7 TOMS和OMPS總柱臭氧衛星資料
12 8 紅外高光譜大氣垂直探測儀AIRS、IASI和CrIS
12 9 渦旋初始化
12 10 附加說明
參考文獻
索引

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