具体描述
内容简介
《海洋与其过程的数值模型》以海洋和海洋过程的数值模型为主题，即计算海洋动力学。主要目的是提供与海洋建模和相关主题有关的知识背景，从简单的模型开始，最终将描述综合数据同化及最先进的海洋数值模型。主要内容包括：海洋动力学、数值解、赤道动力学与减重力模型解决方案、中纬度动力学和准地转模型、高纬度的动力学海—冰模型、潮汐和潮汐建模、海岸动力学和正压模型、 σ坐标区域和沿海模型、多级盆地规模和全球模型、海气耦合模型等。 本书适合从事相关专业的技术人员，以及高校师生参考阅读。
作者简介
乾爱国，男，毕业后就职于中国水利科学研究院，在地表水地下水水环境、再生水利用、水利信息化等领域从事研究工作。主要着重于地表水水环境与水生态模型、地下水模型、风险甄别技术等方面的研究工作，研究内容涉及水资源精细化管理、水环境生态风险分析、水资源可持续利用、再生水安全利用等，具有多学科知识及交叉学科综合研究的能力。作为项目负责人或主要参加人，先后完成过多项科研项目，在国内外学术期刊上发表过多篇论文。
前言/序言
用户评价
手捧《海洋与其过程的数值模型》，我感觉自己仿佛被带入了一个由代码和方程构筑的宏伟“海洋宇宙”。这本书的魅力在于，它能够将那些我们肉眼无法捕捉的海洋深处的运动，通过精密的计算和逻辑，一一呈现在眼前。作者以一种高度系统化的方式，剖析了构建海洋数值模型的每一个关键环节。我尤其被书中关于离散化技巧的阐述所吸引，它让我理解了如何将连续的海洋空间，转化为计算机能够处理的离散网格，以及不同离散方法的优劣之处。这种从宏观到微观的剖析，让我对海洋的动态过程有了更深层次的认识。书中对于各种数值求解器的介绍，从最基础的隐式和显式方法，到更高级的迭代算法，都为读者提供了丰富的选择和深入的理解。我曾以为，海洋的复杂性是无法用简单的数学语言来概括的，但这本书却用事实证明了，通过巧妙的数学设计和强大的计算能力，我们可以逼近甚至超越人眼的观察极限。作者在书中分享了大量实际案例，比如模拟海啸的传播、预测污染物的扩散、以及评估气候变化对海洋生态的影响。这些生动的应用场景，让我看到了数值模型在解决现实世界问题中的巨大价值。阅读这本书，我不仅学习到了具体的建模技术，更重要的是，我培养了一种基于数据的、严谨的科学思维方式，能够以一种全新的角度去理解和探索神秘的海洋世界。
评分初次翻阅《海洋与其过程的数值模型》，我脑海中浮现的是一幅幅关于海洋的壮丽景象：蔚蓝的海水，翻滚的巨浪，神秘的深海……然而，这本书的出现，却将我的视野从感性的描绘，导向了理性的剖析。它并非一本描绘海洋美景的图册，也不是一本讲述海洋生物的百科全书，而是一部以严谨的数学语言和精密的计算方法，试图“驯服”海洋的宏大叙事。作者在开篇就旗帜鲜明地指出，数值模型是理解和预测海洋行为不可或缺的工具。从最基础的流体力学方程组，到复杂的求解算法，书中层层递进，引人入胜。我曾以为，海洋的复杂性是人类智慧无法企及的，但这本书让我看到了另一条路径——通过强大的计算能力，我们可以构建出逼真的海洋“副本”，并在其中进行各种“实验”，观察“结果”。特别是在关于模型验证和误差分析的部分，我看到了作者对科学严谨性的极致追求。他详细阐述了如何通过与观测数据的对比，来评估模型的可靠性，以及如何识别和量化模型中的不确定性。这种对不确定性的坦诚，反而让我对书中的结论更加信服。书中还涉及了如何选择合适的数值离散格式，以及如何处理各种海洋现象（如湍流、海冰动力学等）的建模挑战。这些内容对于初学者来说或许有些晦涩，但对于有一定基础的读者而言，无疑是宝贵的知识财富。它教会我如何将抽象的物理概念转化为可计算的数学模型，如何在计算机的世界里“模拟”出一片生机勃勃的海洋。这本书的价值，不仅仅在于它提供了解决问题的技术方法，更在于它塑造了一种全新的、基于模型的科学思维方式。
评分初次接触《海洋与其过程的数值模型》，我被它严谨的学术风格所吸引。这本书并非以感性的笔触描绘海洋的壮丽，而是以冷峻的数学语言，解析海洋的内在运行机制。作者如同一个经验丰富的“数字炼金师”，将纷繁复杂的海洋现象，提炼成一套套精密的计算模型。我尤其被书中关于如何将物理概念转化为数学方程的详细阐述所吸引，这让我看到了科学研究从现象到本质的严谨过程。书中对各种数值方法的介绍，例如迎风格式、中心差分格式等，以及它们在求解对流方程时的表现，都让我对数值计算有了更深入的理解。我曾以为，海洋的复杂性是无法被量化的，但这本书让我看到，通过精确的数学建模和强大的计算能力，我们可以逼近甚至超越人眼的观察极限。作者在书中分享了大量实际案例，比如模拟海冰的运动、预测海啸的传播速度、以及评估海洋污染物扩散的影响。这些案例的呈现，让我看到了数值模型在解决现实世界海洋问题中的巨大价值。阅读这本书，我不仅学习到了具体的建模技术，更重要的是，我培养了一种基于数据的、严谨的科学思维方式，能够以一种全新的、数字化的语言去理解和探索神秘的海洋世界。
评分《海洋与其过程的数值模型》这本书，如同一张精密的蓝图，为我们勾勒出了一个由数字构成的海洋。我曾以为海洋是一个充满未知与神秘的领域，而这本书则用一种近乎“解析”的方式，将这份神秘层层剥开。作者以其深厚的专业知识，将复杂的海洋物理过程，转化为一系列可求解的数学方程。我印象深刻的是书中关于网格划分和边界条件的讨论，这决定了模型能否真实地反映海洋的复杂地形和相互作用。从简单的浅水方程，到复杂的非线性方程组，书中循序渐进地介绍了各种模型类型，以及它们在不同应用场景下的适用性。我尤其被书中关于模型误差分析和敏感性研究的部分所吸引，这让我理解了任何模型都存在局限性，以及如何通过科学的方法来评估和减小这些局限。书中详细介绍了各种数值算法，例如有限体积法、有限元法等，以及它们在海洋建模中的具体实现。这些算法的介绍，对于任何想要深入研究海洋动力学的人来说，都是无价之宝。作者还通过大量的案例研究，展示了这些数值模型如何被应用于预测风暴潮、模拟海浪传播、甚至评估海洋资源的可持续利用。这本书让我意识到，用数字的力量，我们可以“模拟”出真实的海洋，并且在其中进行各种“实验”，从而更好地理解和保护我们的海洋。
评分《海洋与其过程的数值模型》这本书，如同一扇通往数字海洋的大门，引导我进入了一个由算法和数据构建的神秘世界。我曾以为海洋是神秘且不可预测的，但这本书却以一种近乎“解构”的方式，将其内在的运行规律一一展现。作者以其深厚的专业知识，将抽象的海洋物理过程，转化为一系列严谨的数学方程。我印象深刻的是书中关于如何处理海洋中的非线性现象，例如湍流和波浪破碎，这让我看到了数值模型在处理复杂问题时的挑战与智慧。书中对各种数值求解器的介绍，从最基础的欧几罗里积分法，到更复杂的迭代和矩阵求解方法，都为读者提供了丰富的选择和深入的理解。我曾以为，只要计算机够强大，就能模拟出完美的海洋，但这本书告诉我，算法的精妙和理论的扎实才是关键。作者在书中分享了大量实际案例，比如模拟洋流的环流模式、预测海平面上升的速度、以及评估海洋酸化对生态系统的影响。这些案例的呈现，让我看到了数值模型在解决现实世界海洋问题中的巨大价值。阅读这本书，我不仅学习到了具体的建模技术，更重要的是，我培养了一种基于数据的、严谨的科学思维方式，能够以一种全新的、数字化的语言去理解和探索神秘的海洋世界。
评分这部《海洋与其过程的数值模型》，仿佛是一份藏宝图，指引着我去发现隐藏在海洋深处的数学宝藏。作者以一种令人敬佩的耐心和严谨，将那些捉摸不定的海洋运动，一一映射到冰冷的计算逻辑之中。我被书中关于如何构建不同尺度海洋模型的讨论所吸引，从局部的波浪模型，到全球的大尺度环流模型，作者都给予了详尽的阐述。这种对不同尺度模型之间联系与区别的剖析，让我对海洋系统的复杂性有了更全面的认识。书中对时间离散方法的详细讲解，例如向前欧拉法、向后欧拉法以及Crank-Nicolson方法，以及它们在模拟海洋动力过程中的稳定性与精度表现，都让我对数值计算有了更深的理解。我曾以为，只要拥有一台超级计算机，就能模拟出完美的海洋，但这本书让我意识到，好的模型设计和严谨的算法才是核心。作者在书中分享了大量实际案例，比如模拟海底地形对洋流的影响、预测海岸带的水文情势、以及评估气候变化对海洋生物栖息地的改变。这些案例的呈现，让我看到了数值模型在解决现实世界海洋问题中的巨大价值。阅读这本书，我不仅学习到了具体的建模技术，更重要的是，我培养了一种基于数据的、严谨的科学思维方式，能够以一种全新的、数字化的语言去理解和探索神秘的海洋世界。
评分《海洋与其过程的数值模型》这本书，并非是那种轻松愉快的读物，它更像是一次严谨的科学探险。从书名就可以预见，它将带领读者进入一个由数据和算法构建的海洋世界。作者以一种近乎“雕琢”的态度，将复杂的海洋现象分解成一系列可计算的数学表达式。我被书中对于数值方法选择的详细论述所吸引，它让我意识到，看似相同的海洋问题，不同的建模方法可能会带来截然不同的结果。书中关于时间步长、空间分辨率如何影响模型稳定性和精度的讨论，对我来说是全新的视角。我曾以为，只要计算机足够强大，就能模拟出完美的海洋，但这本书告诉我，算法的精妙和理论的扎实才是关键。作者在书中不仅讲解了如何构建模型，更重要的是，他强调了模型验证的重要性。那些将模型输出与实际观测数据进行对比的章节，让我看到了科学研究的严谨性和实事求是精神。无论是模拟台风的强度和路径，还是预测洋流的长期演变，这些数值模型都为我们提供了强大的工具。书中还涉及了如何处理海洋中的各种复杂物理过程，例如相变、化学反应、甚至是生物活动的影响。这些内容的探讨，让我看到了海洋建模的无限可能性和广阔前景。这本书不仅是一份技术手册，更是一本关于科学思维的指南，它教会我如何用一种系统化的、数字化的方式来思考和解决海洋领域的问题。
评分当我翻开《海洋与其过程的数值模型》这本书时，我仿佛踏入了一个由数字构成的广阔海洋。它不像寻常的书籍那样，用生动的语言描绘自然的奇观，而是用一种抽象而精准的数学符号，揭示海洋背后隐藏的运行规律。作者以一种近乎“解剖”的姿态，将复杂的海洋动力学过程，分解为一系列可计算的方程组。我被书中关于如何选择合适的数值格式来处理高阶导数项的讨论所吸引，这直接关系到模型对湍流等复杂现象的模拟精度。书中对不同网格类型，例如结构网格和非结构网格，在模拟复杂海岸地形时的优劣势进行了深入的比较，让我对建模的灵活性有了新的认识。我曾以为，只要计算机足够强大，就能模拟出完美的海洋，但这本书让我意识到，算法的精妙和理论的扎实才是关键。作者在书中分享了大量实际案例，比如模拟台风引起的巨浪、预测赤潮的扩散范围、以及评估冰川融化对海平面上升的影响。这些案例的呈现，让我看到了数值模型在解决现实世界海洋问题中的巨大价值。阅读这本书，我不仅学习到了具体的建模技术，更重要的是，我培养了一种基于数据的、严谨的科学思维方式，能够以一种全新的、数字化的语言去理解和探索神秘的海洋世界。
评分当我拿起《海洋与其过程的数值模型》时，我期待的是一场关于海洋的宏大探索。然而，我并没有在书中找到那些感性的、诗意的描绘，取而代之的是一套套冰冷的数学公式和严谨的算法逻辑。这让我一度有些失落，但随着阅读的深入，我逐渐被这种数字化的海洋世界所吸引。作者如同一个技艺精湛的“海洋建筑师”，用数学的砖瓦和计算的钢筋，搭建起了一座座虚拟的海洋模型。我开始理解，那些我们肉眼无法直接观察到的洋流如何流动，风浪是如何形成，甚至潮汐的每一次涨落，都可以在这些模型中找到精确的数学解释。书中对不同类型数值模型的介绍，例如有限差分法、有限元法、谱方法等，以及它们各自的优缺点，让我对建模技术有了更深入的认识。作者并没有仅仅停留在理论层面，而是通过大量的实例，展示了这些模型如何在实际的海洋学研究和工程应用中发挥作用。例如，书中关于如何模拟大型海洋结构物（如海上平台、风力发电机组）周围的流场，以及如何预测其受力情况的章节，就让我看到了这项技术在工程领域的巨大潜力。此外，书中对模型参数化方案的讨论，以及如何处理多尺度和多物理耦合过程的挑战，也展现了作者在复杂系统建模方面的深刻见解。阅读这本书，我仿佛站在了巨人的肩膀上，得以俯瞰整个海洋的运行机制，并且能够用一种全新的、数字化的语言来“理解”它。它让我意识到，人类的智慧，可以通过数值模型，将无边无际的海洋，变成一个可分析、可预测、可控的“实验室”。
评分一本厚重的著作，扉页上印着“海洋与其过程的数值模型”几个大字，当它被我从书架上取下时，一股知识的厚重感便扑面而来。翻开第一页，我被引导进入了一个由冰冷数字和复杂方程构建的宏伟世界。我从未想过，看似平静浩瀚的海洋，其背后竟蕴藏着如此精密且动态的数学肌理。作者以一种极为审慎且深入的态度，将那些难以捉摸的海流、风暴潮、甚至是微小的波浪拍打，都一一映射到计算机的虚拟空间中。我开始理解，那些屏幕上闪烁的、色彩斑斓的数据图，并非仅仅是艺术化的表达，而是对真实海洋物理过程的严谨模拟。每一条等值线，每一次数值的跳跃，都仿佛是海洋心脏的每一次搏动。书中对于数值方法的选择、离散化技术的讨论，以及边界条件的设定，都展现出作者深厚的理论功底和丰富的实践经验。我尤其被其中关于网格分辨率对模型精度影响的章节所吸引，它让我意识到，即便是在最尖端的科学研究中，细节的微小之处也能决定成败。作者并没有止步于理论的陈述，而是通过大量的案例分析，展示了这些数值模型在实际海洋问题中的应用，比如预测海啸的传播路径，模拟石油泄漏的扩散范围，甚至是评估气候变化对海洋生态系统的长期影响。这些应用场景的描绘，让我对书中枯燥的公式和算法有了更直观的感悟，也更加体会到这门学科的现实意义和价值。这本书像一位沉默的向导，引领着我探索海洋深处的奥秘，让我从一个旁观者，逐渐成为一个理解者，甚至是一个能够与海洋对话的“数字潜水员”。它所展现出的严谨逻辑和清晰思路，无疑是对任何渴望深入了解海洋动力学和计算科学的读者的一份珍贵馈赠。
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