具体描述
本书汇集了国家重点基础研究项目《我国重大天气灾害形成机理与预测理论研究》有关暴雨数值预报模式的研究成果。共分为五章，第一章介绍研制的非静力平衡、半隐式半拉格朗日的多尺度统一模式的动力学框架，以及框架稳定性和模拟精度的检验结果。第二章介绍显式的云降水模式，它包含的三种水相态的11个微物理参数的物理过程。第三章描述了与第二章云降水物理模式相适应的云辐射模式。第四章发展了两个新的边界层物理模式，一个是基于多尺度湍流参数化基础上的边界层模式，另一个是2阶矩闭合的边界层模式，以使模式整体更加逼近于对流条件下的边界层大气过程。最后一章介绍研制的动力框架与物理过程耦合后暴雨个例对比试验结果。该模式从动力框架到物理过程都是中国气象科学研究院在多年研究基础上独立研制的，初步形成了一个新的模式——称之为CAMS大气数值预报模式，以供进一步试验发展。
本书内容适用于大气科学、海洋科学、水文科学、环境科学和计算流体力学等专业的科技工作者和大专院校师生阅读，亦可供广大数值天气预报专业人员参考。
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用户评价
初读此书，最令人印象深刻的是其对计算效率的极致追求。作者似乎将大量的篇幅倾注在了如何优化算法和并行计算策略上，这对于现代大规模数值模拟而言，无疑是核心中的核心。我看到了一系列关于矩阵求解、迭代收敛加速技术的讨论，这些内容涉及了高性能计算领域的尖端技术，比如如何有效利用GPU或大规模CPU集群来缩短预报所需的时间。书中对预处理器的设计哲学也进行了深入探讨，分析了如何通过合理的初始化和数据结构选择，最大限度地减少I/O瓶颈。那些关于数据同化方案的章节，展示了将观测数据融入到初始场构建中的复杂流程，特别是对于如何处理海量、异构观测资料的融合技巧，描述得颇为生动，尽管技术术语晦涩难懂，但其背后的工程智慧是显而易见的。这部分内容充分体现了模式构建者在工程实践中积累的丰富经验。
评分细读全书，我感受到了一种对“不确定性”的深刻洞察和坦诚。书中专门开辟的章节讨论了模式初始条件和模型结构本身带来的固有误差来源。作者并未试图掩盖数值模式的局限性，反而清晰地指出了系统误差的来源，并探讨了集合预报方法（Ensemble Forecasting）如何作为一种应对这种不确定性的有效工具被整合进业务流程中。关于扰动生成、成员管理以及集合平均结果的统计后处理部分，描述得十分系统和详尽，揭示了现代预报中心如何从单值预报转向概率预报的思维转变。这种勇于直面科学局限并提供解决工具的态度，使得这本书的价值超越了单纯的技术介绍，更像是一部关于如何科学地进行未来状态预测的哲学思考载体。
评分这本书的论述风格，在我看来，更像是长期在一线工作的资深工程师撰写的“最佳实践指南”。其中不乏对实际操作中常见“陷阱”的警示和规避策略的分享。例如，在讨论如何处理地形起伏对气流的影响时，作者不仅给出了数学模型，还着重强调了在实际网格设置中，如何避免因地形梯度突变导致的数值不稳定现象。这种注重实战效果的写作手法，使得全书充满了“烟火气”，即便理论背景稍显薄弱的读者，也能从中汲取到宝贵的工程经验。它不像某些纯理论著作那样高高在上，而是更倾向于提供一套行之有效的工作流程和解决问题的思路。对于任何一个试图搭建或维护一个区域性高分辨率预报系统的人来说，这本书提供的“避坑”经验价值难以估量。
评分这本厚重的专著，当我翻开它时，首先映入眼帘的是那些严谨的数学公式和复杂的流体力学方程组，不禁让人对作者深厚的学术功底肃然起敬。它似乎聚焦于如何将那些抽象的物理定律，通过精妙的数值方法，转化为计算机可以执行的指令集。我特别注意到其中关于边界层参数化的章节，阐述得极为细致，对于理解大气与地表之间的能量、动量和水汽交换过程，提供了极具价值的理论支撑。书中对不同离散化格式的优劣进行了详尽的对比分析，那些关于时间步长选择和空间网格剖分的讨论，清晰地勾勒出了模式求解过程中所面临的稳定性和精度之间的权衡艺术。整本书的基调是高度理论化和技术性的，它更像是一份为专业气象数值研究人员量身定制的参考手册，而非面向大众科普的读物。书中对模式演化的历史脉络梳理得井井有条，从早期的简化模型到如今复杂的三维非静力模式的发展历程，都给予了充分的关注。
评分这本书的结构安排，体现了一种从宏观到微观、从理论到应用的递进逻辑。在探讨了基础的动力框架之后，紧接着便是对微物理过程和辐射传输机制的详尽剖析。关于云和降水参数化的描述尤其精彩，作者并没有停留在简单的水物质转化，而是深入探讨了冰相、液相粒子之间的复杂相互作用，以及这些过程如何通过反馈机制影响到整个大尺度的天气系统演变。辐射模块的章节则像是一场穿越大气层的光线之旅，从太阳短波辐射到地球长波辐射，每一步吸收、散射、透射的计算都展现了极高的物理准确性要求。对于那些希望深入理解数值天气预报“黑箱”内部机理的读者来说，这些关于物理过程建模的章节，无疑是解开谜团的关键钥匙。整体上，本书的学术深度令人赞叹，它绝不是泛泛而谈的入门介绍。
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