大气辐射传输实用算法 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:气象出版社

作者:吴北婴

出品人:

页数:138

译者:

出版时间:1999-9

价格:12.00元

装帧:

isbn号码:9787502925741

丛书系列:

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远洋航行指南：深海探测与海洋工程技术 本书内容提要 本书聚焦于现代海洋科学研究与海洋工程实践的前沿领域，系统地介绍了深海探测技术、海洋资源开发、海洋环境监测以及海洋工程结构设计与维护等关键技术与理论。全书内容基于最新的科研成果和工程实践经验，旨在为海洋工程、海洋科学、水下机器人、海洋资源勘探等相关领域的专业人士、研究人员和高等院校师生提供一本全面、深入且具有高度实用价值的参考手册。 第一部分：深海探测技术与装备 本部分深入探讨了在极端深海环境下进行有效信息获取所需的理论基础和关键技术。 1.1 现代海洋声学探测系统 水声传播理论与建模： 详细阐述了声波在复杂海洋介质中传播的物理机制，包括对环境因素（如温度、盐度、压力梯度）导致的多路径效应、射线散射和吸收的精确数学描述。重点分析了浅海与深海中声场传播模型的差异性及适用条件。 主动与被动声学成像技术： 涵盖了侧扫声纳（SSS）、多波束测深系统（MBES）的工作原理、数据采集流程与高精度三维地形重建算法。对合成孔径声纳（SAS）在提高分辨率方面的最新进展进行了深入剖析，并讨论了海洋噪声背景下的被动监听与目标识别技术。 水下声学通信： 探讨了在带宽受限、信道衰落严重的深水环境中实现可靠数据传输的关键挑战。内容包括宽带与窄带调制解调技术、多输入多输出（MIMO）声学通信架构以及前向纠错编码方案在水下信道中的应用。 1.2 光学与激光探测技术 水下可见光成像与激光雷达（LIDAR）： 介绍了水下能见度对成像质量的影响机制，包括后向散射与吸收。系统梳理了用于水下遥感的高分辨率激光扫描技术，特别是针对复杂海底表面的三维重建技术，包括飞行时间（ToF）测量与相位检测方法。 光谱辐射测量与水色遥感： 重点分析了从水面或水下测量水体光学特性的方法，用以反演叶绿素浓度、悬浮物含量及水体透明度。讨论了水下传感器校准的复杂性与大气校正的必要性。 1.3 惯性导航与定位系统（INS/USBL） 高精度惯性测量单元（IMU）的选择与集成： 详细评估了光纤陀螺仪（FOG）和环形激光陀螺仪（RLG）在水下长期运动跟踪中的性能特点。讨论了如何有效抑制深水潜航器运动过程中的漂移误差。 超短基线（USBL）与长基线（LBL）定位系统： 阐述了这些声学定位系统的几何原理、误差源分析及实时数据融合算法。重点讨论了在无GPS信号的深海环境中，如何通过集成INS与声学定位数据实现高精度的自主水下航行器（AUV）导航。 第二部分：海洋工程结构与资源开发 本部分集中探讨了在海洋高压、腐蚀环境下进行工程建设、资源勘探与环境保护所需的力学分析与材料科学知识。 2.1 海洋平台结构设计与分析 波浪与水流载荷计算： 依据流体力学原理，精确计算波浪对固定式和浮式海洋结构物（如FPSO、TLP、半潜平台）施加的周期性与随机性载荷。引入了更高阶的波浪理论模型（如科克伦-韦伯模型）。 海洋结构物动力响应分析： 采用有限元方法（FEM）对大型海洋结构物在极端海况下的疲劳寿命、系泊系统动力学响应及抗倾覆稳定性进行多尺度分析。讨论了湿周效应和泥床-结构相互作用对平台整体稳定性的影响。 深海管道与电缆铺设工程： 涉及水下铺管船的动态定位技术、管道的自重下沉与水下弯曲分析，以及如何应对深海低温和高压对材料性能的影响。 2.2 海洋可再生能源工程 波浪能与温差能转换技术： 比较了不同类型波浪能装置（吸收式、振荡水柱式）的能量捕获效率和可靠性。详细分析了海洋温差能（OTEC）系统的热力学循环效率及其在特定海域的应用可行性。 深海风力发电基础结构： 重点研究了漂浮式海上风电机组（FOWT）的浮力体设计、系泊系统优化和动态性能控制策略，以确保其在深远海环境下的运行安全性和电能质量。 2.3 海底资源勘探与开采技术 海底热液流体与天然气水合物勘探： 介绍了利用地球物理方法（如海底地震、重力梯度测量）识别潜在资源储层的技术流程。讨论了深海采矿过程中对环境扰动的最小化策略。 深海采矿作业设备与控制： 涵盖了海底矿石收集系统、矿浆提升管的设计原理以及远程遥控操作（ROV/AUV）在恶劣环境下的作业窗口优化。 第三部分：水下环境监测与数据管理 本部分侧重于海洋环境参数的实时采集、处理与长期监测体系的构建。 3.1 水下传感器网络与物联网（IoBT） 多参数水下传感器集成： 介绍了用于测量溶解氧、pH值、浊度、营养盐及生物声学信号的化学、物理和生物传感器的最新进展。讨论了传感器在深海高压下的长期漂移与自校准技术。 水下无线通信与组网： 针对水下传感器网络的能量受限特性，设计了高效的路由协议和数据聚合策略。探讨了利用浮标与水面卫星链路的端到端数据传输方案。 3.2 海洋过程模拟与数据同化 海洋环流与生态动力学模型： 基于非静力框架的区域海洋环流模型（如ROMS）的应用，重点模拟深海热盐环流、中尺度涡的生成与演化。讨论了如何将实时观测数据（如ARGO浮标数据）有效地同化到数值模型中以提高预报精度。 海洋大数据分析与可视化： 介绍了处理TB级水下探测数据的存储架构（如HPC集群），以及利用机器学习方法从噪声数据中提取有效海洋学特征（如异常声学事件、水下目标分类）的实践案例。 本书力求提供从基础理论到工程应用的完整知识链条，为读者理解和掌握海洋科学与工程的交叉前沿提供坚实的理论支撑和操作指导。

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这本书的叙述风格非常严谨，但又不失科学的激情。作者在阐述复杂的辐射传输机理时，用词精准，逻辑严密，几乎没有含糊不清的地方。每一次公式的引入都有明确的物理背景支撑，使得读者能够清晰地理解“为什么是这个公式”，而不是被动地接受它。我特别喜欢它在章节末尾设置的“思考与拓展”部分，这些问题往往能引导读者跳出书本的既有框架，去思考当前算法的局限性以及未来可能的研究方向。这不仅仅是一本知识的传递者，更像是一个思想的激发器。它让我对自己目前掌握的知识体系有了更深层次的反思，也为我接下来的深入研究指明了方向。这本书的质量，绝对称得上是该领域内的一流著作。

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阅读这本书的过程中，我时常会停下来，对比自己过去接触过的其他资料。这本书的独特之处在于它非常注重“算法”的实现细节，而不是仅仅停留在原理层面。它仿佛是一本为工程师准备的“算法实现手册”，里面对于如何将抽象的物理方程转化为可执行的计算机代码，给出了非常详尽的步骤和建议。例如，在介绍离散纵向积分方法时，书中不仅给出了公式，还探讨了不同步长选择对计算效率和精度的权衡，甚至还提及了并行计算的潜在优化方向。这种对工程实践的关注，让这本书的实用价值得到了极大的提升。对于我这种需要将理论快速转化为实际应用工具的读者来说，这种详尽的“操作指南”比纯粹的数学证明更有价值。

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这本书的封面设计得相当朴实，色彩搭配上选择了比较沉稳的蓝色和白色，给人一种专业而严谨的感觉。内页的纸张质感不错，字迹清晰，排版也比较疏朗，阅读起来没有太大压力。我一直对这个领域抱有浓厚的兴趣，但市面上很多相关书籍要么过于理论化，要么在实际应用上不够深入，总是感觉缺了点“接地气”的东西。翻开这本书的目录，我注意到它涵盖了从基础的辐射传输理论到各种实际模型构建的详细步骤，这让我眼前一亮。特别是它在介绍具体算法时，似乎没有回避那些复杂的数学推导，而是尽可能地用清晰的逻辑去阐述背后的物理意义，这一点对于我这样的初学者来说至关重要。我希望这本书能真正做到“实用”，而不仅仅是停留在概念的阐述上，期待它能为我提供一套可以上手操作的工具箱。

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这本书的深度和广度都超出了我的预期。我原本以为它会更偏向于某一特定领域或某一套特定的数值方法，但实际上，它对整个大气辐射传输的生态系统进行了全面的扫描。从理论基础到数值模拟方法的比较分析，再到实际数据反演中的常见陷阱，都有所涉及。我尤其对其中关于“误差分析与不确定性评估”的那一章节印象深刻。在科学研究中，仅仅计算出一个结果是不够的，如何量化这个结果的可靠性同样关键。书中对各种误差来源的细致剖析，以及如何通过敏感性分析来优化模型参数，提供了非常实用的指导。这使得这本书的价值不仅局限于理论学习，更延伸到了实际科研项目的设计与执行层面，堪称一本“动手必备”的宝典。

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初次接触这本书时，我的第一印象是它的内容组织非常有条理，逻辑链条清晰可见。作者似乎非常懂得读者的学习路径，从最基础的辐射传输基本方程入手，循序渐进地引导我们理解各个参数的物理含义及其对结果的影响。我特别欣赏它在处理复杂问题时所展现出的耐心，比如在讨论云层辐射效应时，它并没有直接抛出最终公式，而是通过一系列简化模型和假设，逐步逼近真实情况。这种层层递进的讲解方式，极大地降低了学习的陡峭曲线。更重要的是，书中对于不同波段的辐射传输差异进行了细致的区分和讨论，这对于从事遥感或大气探测工作的人来说，无疑是宝贵的参考资料。我感觉这本书更像是一位经验丰富的老前辈在手把手地教你如何解决实际工程问题，而不是一本冰冷的教科书。

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适合随便翻翻，帮助了解学科历史。毕竟书太老了，计算机又发展这么快。

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