氣象衛星資料：變分同化和質量保證

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、函式擬合插值方法、逐步訂正方法、最優插值方法、濾波器、極小化算法、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、機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。

圖書目錄

前言

第1 章資料同化概述

1.1 資料同化是乾什麼的?

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 高斯分布

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 多項式函式擬合

3.3 局部多項式函式擬合

3.4 區域多項式函式擬合

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 傅立葉變換

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 標量函式、梯度和Hesse 矩陣

5.4 極小化疊代、線搜尋與收斂速度

5.5 最速下降法和牛頓法

5.6 共軛梯度法

5.7 搜尋方向的秩一更新公式

5.8 搜尋方向的秩二更新公式

氣象衛星資料：變分同化和質量保證

基本介紹

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