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數據同化創新與實踐(NLS-4DVar理論與應用)

  • 作者：田向軍|責編:董墨//趙晶
  • 出版社：科學
  • ISBN：9787030787798
  • 出版日期：2024/06/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：190
人民幣：RMB 148 元      售價：元
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內容大鋼
    本書系統介紹NLS-4DVar混合數據同化方法，該方法實現了數據同化領域兩大主流方法（即四維變分同化與集合卡爾曼濾波方法）的優劣互補。全書內容主要包括數據同化的基本概念與歷史上多種數據同化方法的發展歷程、概念理論與演算法實現；NLS-4DVar方法的理論推導及其各項配套關鍵技術以及NLS-4DVar方法在目標觀測、大氣同化與反演領域的應用。
    本書可作為相關專業高年級本科生、碩士研究生和博士研究生的教材和參考資料，也可供從事數據同化與反演系統發展科學研究和教學的科研人員和教師閱讀。
作者介紹
田向軍|責編:董墨//趙晶
目錄
序一
序二
前言
第1章  什麼是數據同化
  1.1  利用一個簡單例子認識數據同化
  1.2  由簡單到複雜一路走來的同化方法
    1.2.1  逐步訂正法
    1.2.2  最優插值法
    1.2.3  變分同化方法
    1.2.4  濾波方法
  1.3  同化方法發展前瞻
    1.3.1  En3DVar（hybrid-3DVar）
    1.3.2  En4DVar
    1.3.34  DEnVar
    1.3.4  基於機器學習的數據同化方法
第2章  NLS-4DVar：4DVar與EnKF的融合
  2.1  分析格式：數據同化的樸素解釋
  2.2  集合的思想：從KF到EnKF
  2.3  4DVar與EnKF的融合：NLS-4DVar
    2.3.1  NLS1-4DVar：En4DVar的高斯-牛頓迭代解
    2.3.2  NLS2-4DVar：避免使用切線性模式
    2.3.3  NLS3-4DVar：固定模擬觀測擾動
    2.3.4  NLS4-4DVar：一次迭代的粗糙近似
    2.3.5  NLS5-4DVar：NLS2？4之改進迭代格式
  2.4  NLS-4DVar系列演算法的數值驗證
第3章  NLS-4DVar：樣本生成與更新
  3.1  NLS-4DVar的樣本生成
  3.2  NLS-4DVar的樣本更新
  3.3  大數據驅動的樣本生成與更新
  3.4  NLS-4DVar循環同化的程序實現
  3.5  數值驗證
第4章  NLS-4DVar：高效局地化
  4.1  虛假相關與局地化
  4.2  局地化相關矩陣的高效分解
  4.3  局地化相關矩陣高效分解方案的驗證
  4.4  NLS-4DVar的局地化
  4.5  NLS-4DVar局地化方案的數值驗證
  4.6  局地化版本NLS-4DVar系列方法在真實模式中的數值驗證
第5章  NLS-4DVar：多重網格演算法
  5.1  變分資料同化的多重網格策略
  5.2  多重網格NLS-4DVar演算法
  5.3  多重網格NLS-4DVar的數值驗證
    5.3.1  單點觀測試驗設計
    5.3.2  單點觀測試驗結果
    5.3.3  綜合評估試驗設計
    5.3.4  綜合評估試驗結果
第6章  從NLS-4DVar到NLS-i4DVar
  6.1  整體校正i4DVar
  6.2  從i4DVar到i4DVar*
  6.3  數值驗證試驗

第7章  NLS-4DVar的應用：目標觀測
  7.1  敏感區域識別的CNOP-4DVar混合方法
  7.2  CNOP-4DVar策略的集合非線性最小二乘演算法
  7.3  數值驗證試驗
    7.3.1  試驗設計
    7.3.2  試驗結果
第8章  NLS-4DVar的應用：SNAP系統
  8.1  數值天氣預報數據同化
  8.2  SNAP系統
    8.2.1  多重網格NLS-4DVar及其局地化
    8.2.2  初始樣本生成與樣本更新
    8.2.3  系統評價指標
  8.3  SNAP個例評估試驗
    8.3.1  試驗設計
    8.3.2  試驗結果
  8.4  一周循環數據同化試驗
    8.4.1  試驗設置
    8.4.2  試驗結果
  8.5  小結
第9章  NLS-4DVar的應用：「貢嘎」系統
  9.1  「貢嘎」全球大氣反演系統
    9.1.1  「貢嘎」系統理論基礎
    9.1.2  大氣化學傳輸模式與先驗碳通量
    9.1.3  OCO-2衛星觀測數據
    9.1.4  后驗碳通量的評估與驗證
  9.2  全球碳通量數據集
    9.2.1  全球碳通量評估
    9.2.2  區域碳通量評估
  9.3  碳通量數據集的驗證
    9.3.1  OCO-2獨立觀測驗證
    9.3.2  TCCON觀測驗證
參考文獻
後記

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