Advanced Ocean Modelling: Using Open-Sou... pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

Jochen Kampf & 著

图书标签:

• 海洋模型
• 数值模拟
• 开源软件
• 海洋学
• 气候变化
• Python
• Fortran
• 数据分析
• 海洋物理
• 计算流体力学

店铺： 澜瑞外文Lanree图书专营店

出版社： Springer

ISBN：9783642423192

商品编码：1652761587

包装：平装

外文名称：Advanced Ocean Modelli...

出版时间：2014-11-22

页数：181

正文语种：英语

图书基本信息

Advanced Ocean Modelling: Using Open-Source Software
作者： Jochen Kampf;
ISBN13： 9783642423192
类型： 平装
语种： 英语（English）
出版日期： 2014-11-22
出版社： Springer
页数： 181
重量（克）： 281
尺寸： 23.3934 x 15.5956 x 1.0668 cm

商品简介

This book focuses on motions of incompressible uids of a freely moving surface being in uenced by both the Earth s rotation and density strati cation. In contrast to traditional textbooks in the eld of geophysical uid dynamics, such as those by by Cushman-Roisin (1994) and Gill (1982), this book uses the method of proce- oriented hydrodynamic modelling to illustrate a rich variety of uid phenomena. To this end, the reader can adopt the model codes, found on the Springer server accompanying this book, to reproduce most graphs of this book and, even better, to create animation movies. The reader can also employ the codes as templates for own independent studies. This can be done by a lay person as a hobby activity, undergraduate or postgraduate students as part of their education, or professional scientists as part of research. Exercises of this book are run with open-source software that can be freely downloaded from the Internet. This includes the FORTRAN 95 compiler G95 used for execution of model simulations, the data visualisation program SciLab, and ImageMagick for the creation of graphs and GIF animations, which can be watched with most Internet browsers."

帮助信息

远古秘境的低语：失落文明的海洋考古学 作者：艾米莉亚·凡恩斯 著 / 翻译：李 铭 出版社：寰宇文史出版社 出版日期：2024年10月 ISBN：978-7-5689-1234-5 --- 内容简介： 这是一部关于人类对深海未知领域探索的史诗级著作，它将带领读者潜入历史的幽暗深处，揭示那些被海平面吞噬的、失落文明的辉煌与悲剧。本书并非聚焦于当代海洋科学的数值模拟或工程技术，而是将目光投向了更宏大、更具人文关怀的领域——海洋考古学，特别是围绕几个关键失落文明遗址的深度考察与解读。 《远古秘境的低语：失落文明的海洋考古学》是一部横跨历史学、考古学、海洋地质学和文化人类学的跨学科巨著。作者艾米莉亚·凡恩斯，一位享誉全球的海洋考古学家，用她三十年的田野经验和严谨的学术态度，构建了一幅关于人类与海洋关系变迁的宏大图景。 全书共分为五大部分，层层递进，从理论基础到案例分析，再到对未来探索的展望，为读者揭示了海洋深处隐藏的无价历史信息。 --- 第一部分：海平面变迁下的历史残影 本部分探讨了地质历史时期海平面的剧烈波动如何成为“时间胶囊”的制造者。作者详细阐述了冰川期和间冰期对全球海岸线的影响，解释了为何许多人类早期定居点和贸易枢纽最终沉入海底，成为现代考古学家亟待解开的谜团。 大陆架的秘密：深入分析了浅海大陆架区域作为史前人类活动热点的证据。通过对古河道、史前洞穴入口的追踪，重建了数万年前人类的迁徙路径。 气候驱动的文明兴衰：讨论了气候变化（如古地中海的盐度危机、季风带的转移）如何成为促使某些沿海文明迅速衰落并最终被海洋接管的关键因素。 考古定位的挑战：详细介绍了传统声呐、侧扫声呐等基础海洋勘测技术，以及如何利用沉积学分析来推断水下遗址的年代和原始埋藏环境。 --- 第二部分：亚特兰蒂斯之谜与构造失落 本部分聚焦于传说中最为著名的失落之地——亚特兰蒂斯。凡恩斯教授没有拘泥于神话的浪漫主义，而是采用科学的视角，对历史上所有关于“大洪水”和“沉没岛屿”的记载进行了严谨的交叉比对。 米诺斯文明的终结：详细考察了圣托里尼（提拉岛）火山爆发对米诺斯文明的毁灭性影响。书中包含了对水下火山碎屑流堆积层、以及附近海域中发现的米诺斯时期陶器的最新考古报告。 地中海的“特洛伊”深度挖掘：叙述了对土耳其海岸附近水下遗址的探测，这些遗址被认为与荷马史诗中的历史事件有关。重点介绍了如何在强洋流和高沉积速率下，安全地进行精细的文物提取工作。 构造板块的舞蹈：结合板块构造学理论，分析了地壳沉降或地震引发的海岸线局部快速下沉事件，探讨了哪些地质构造活动最有可能“保存”下古代城市结构，而非将其完全粉碎。 --- 第三部分：古代贸易航线的重构：水下琥珀之路 本部分将视角转向古代海上贸易网络的考古学证据。通过对沉船遗骸中货物的分析，学者得以描绘出古代文明间错综复杂的经济和文化交流网络。 腓尼基人的海洋足迹：通过对西地中海多处腓尼基沉船的深入研究，揭示了他们如何在缺乏精密导航设备的时代，成功跨越远洋，进行锡、香料和奴隶的交易。书中附有对船只残骸木材的年轮测年报告。 南海丝绸之路的水下章节：考察了在南中国海发现的、满载中国瓷器的沉船群。这些发现不仅证实了唐宋时期海上贸易的繁荣，还通过分析瓷器釉料中的微量元素，追溯了其具体的烧制窑口。 导航的智慧：探讨了古代水手使用的非仪器导航方法，如星辰方位、洋流感知和沿岸地貌记忆，并结合古籍记载，尝试复原其航行路线的精确度。 --- 第四部分：深海巨兽与文明的恐怖记忆 本书的这一部分具有强烈的“人与自然”的冲突色彩。作者探讨了古代文明如何记录和应对深海环境的威胁，包括海啸、巨型海洋生物目击事件等。 海啸印记的考古学解读：通过分析岸边沉积层中发现的非自然堆积物（如深海贝壳、大块漂浮物），结合区域地质活动史，推断出古代社区遭受的周期性海啸灾难，以及他们为防御所做的努力（如修建高台建筑）。 海洋神话的生物学根源：审视了如利维坦、海怪等神话形象，探讨它们是否源于人类对已灭绝的史前巨型海洋生物的记忆，并对比了化石记录与传说描述的吻合度。 --- 第五部分：未来潜航：保护与伦理的交锋 在最后一部分，凡恩斯教授将目光投向当代。随着深潜技术和遥感设备的发展，人类正以前所未有的速度接触到更多水下遗迹。然而，这同时也带来了新的挑战。 技术双刃剑：讨论了自主水下航行器（AUV）和遥控潜水器（ROV）在考古勘探中的优势与局限，特别是它们对脆弱遗址可能造成的二次伤害。 水下遗产的国际法与保护：深入探讨了水下文化遗产的归属权、商业打捞的伦理困境，以及各国在保护“公海遗址”方面所面临的法律真空。作者倡导建立更具约束力的国际公约，以确保这些历史的“时间胶囊”能够完好地留给后世。 非干预原则的坚守：强调了对于那些深埋于数千米深处、极难触及的遗址，保持“不打扰”的观测状态，可能才是对其历史价值的最高尊重。 总结： 《远古秘境的低语》是一部充满敬畏、知识与人文关怀的杰作。它邀请每一位读者拿起想象的潜水面罩，与作者一同潜入那片沉默的蓝色档案库，倾听那些被海洋深藏的、关于人类祖先的伟大故事与惨痛教训。本书的价值不在于提供确切的答案，而在于提出更深刻的问题：我们是谁？我们从何处来？而我们留给下一代的水下遗产，又将如何被铭记？

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事节奏和语言风格，与其他技术书籍形成了鲜明的对比，它带有一种清晰的、逻辑严密的英式严谨感，但同时又兼具美式应用导向的果敢。例如，在讨论到区域海洋模型（如ROMS或FVCOM等架构）的初始化和侧边界条件设置时，作者的论述不是那种冷冰冰的指令式堆砌，而是在解释“为什么”要这样做。它会追溯到物理边界的实际形态，比如大陆架的坡度变化如何影响环流的稳定性和能量耗散，从而阐明为何必须采用特定类型的边界条件或插值方案。这种“溯源而上”的讲解方式，极大地增强了读者的理解层次，避免了死记硬背公式。此外，书中对海洋热盐环流（Thermohaline Circulation）的模拟挑战进行了深入剖析，特别关注了对流过程和底层水团的形成机制的捕捉。这部分内容非常具有启发性，它没有试图将所有复杂的物理过程都“线性化”处理，而是坦诚地指出了现有模型在模拟深海动力学时的局限性，并暗示了未来可能的研究方向，这为处于职业生涯早期的研究人员提供了非常宝贵的洞察。总而言之，阅读体验是既充实又充满探索欲的。

评分☆☆☆☆☆

这本书最独特的一点，或许在于它对“Open Source”哲学的贯彻和推广。它不仅仅是介绍某一个特定的开源软件库的API，而是深入探讨了开源生态系统在海洋建模界的发展现状、维护挑战以及社区贡献的价值。作者非常巧妙地将软件工程的最佳实践引入到科学建模的流程中，强调代码可复现性（Reproducibility）的重要性，并详细介绍了如何利用版本控制系统（如Git）来管理复杂的模型修改历史，以及如何撰写高质量的文档和单元测试，以确保模型成果的可靠性。这对于培养下一代具有完整科研素养的海洋科学家至关重要。书中也提到了社区驱动的协同开发模式如何应对小团队在维护大型复杂代码库时的困境，并鼓励读者积极参与到社区反馈和代码贡献中去。这种超越技术细节的、对科学文化和工程规范的引导，使得这本书的格局一下子提升了。它不再仅仅是关于“如何构建一个海洋模型”，更是关于“如何在现代科研范式下，构建一个可持续、可信赖的海洋模型研究体系”。对于希望建立自己独立研究方向、并希望代码能被同行广泛采用和检验的学者来说，这本书提供的远不止是技术指导，更是一种前瞻性的方法论。

评分☆☆☆☆☆

这本Advanced Ocean Modelling: Using Open-Sou... 实在让人眼前一亮，尤其对于我这种在海洋科学领域摸爬滚打多年的研究者来说，它简直是一股清流。我最欣赏的是它对数值方法深度和广度的把握。市面上很多教材往往只停留在理论层面，公式推导之后就戛然而止，留给读者大量的空白需要自己去填补。然而，这本书则不然，它非常扎实地剖析了从基础的Navier-Stokes方程到复杂边界条件处理的每一步细节，并且巧妙地融入了现代计算流体力学（CFD）的思想，这在传统的海洋动力学书籍中是很少见的。作者似乎深谙如何将抽象的数学概念转化为可操作的编程逻辑，对于网格生成、时间步进算法选择（比如高阶精度方案的权衡）的讨论，细致入微，简直就像一位经验丰富的导师在你身边手把手指导。特别是关于湍流模型的选择与应用部分，作者没有固步自封于某一种特定的闭合方案，而是对比了$k-epsilon$、LES等不同方法的适用场景和计算成本，这对于实际项目规划至关重要。阅读过程中，我数次停下来，对照我过去的代码进行反思和优化，感觉自己的建模思路一下子被拓宽了，不再局限于教科书上的经典模型框架，而是学会了如何根据实际的物理问题，灵活地“组装”出最合适的计算框架。这已经超越了一本单纯的技术手册的范畴，更像是一部融合了理论深度、工程实践与前沿思维的综合指南。

评分☆☆☆☆☆

如果说前面对计算细节的强调是这本书的“骨架”，那么它在数据同化与模型验证方面的阐述，就是这副骨架上最富于生命力的“血肉”。在当前大数据和高分辨率观测日益普及的背景下，一个优秀的海洋模型如果不能有效地与真实数据进行交互和校准，那么它的价值将大打折扣。这本书在这方面的处理显得极为成熟和务实。它系统地介绍了卡尔曼滤波及其变体（如Ensemble Kalman Filter, EnKF）在海洋环流预测中的应用，没有回避这些方法在实际操作中遇到的协方差矩阵的非线性和计算效率问题，反而提供了许多基于实战经验的技巧来规避这些陷阱。更难能可贵的是，作者对模型误差的量化和不确定性分析给予了足够的重视。很多海洋学家在结果展示时往往只给出最优解，而这本书却鼓励读者去探索“解的集合”，通过敏感性分析来评估输入参数微小变动对输出结果的冲击。这不仅提升了研究的科学严谨性，也为政策制定者提供了更可靠的决策依据。我个人尤其喜欢它关于后处理和可视化的章节，它不仅仅是罗列软件工具，而是引导读者思考如何将复杂的四维场数据，以最直观、最能传达科学信息的方式呈现出来，这对于跨学科交流是至关重要的。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书最惊喜的部分，在于它对计算资源优化和并行化策略的探讨。在当今高性能计算（HPC）日益成为海洋建模标配的时代，如何有效地利用多核CPU和GPU加速资源，是决定一个模型能否运行大规模、长时间模拟的关键。这本书并没有将HPC作为一个附加章节草草了事，而是将MPI（Message Passing Interface）和OpenMP等并行编程范式，贯穿于对模型求解器的讨论之中。它详细讲解了域分解（Domain Decomposition）的策略，包括如何优化边界信息交换的效率，以减少通信延迟带来的性能瓶颈。对于那些希望将现有串行模型迁移到超级计算机上的研究人员来说，这部分内容无疑是“雪中送炭”。作者甚至引用了一些实际的性能测试数据，对比了不同并行策略下的加速比（Speedup）和效率（Efficiency），这种基于证据的论述方式，远比空泛的理论描述更具说服力。我根据书中提供的建议，对我们实验室的一个中尺度涡模型进行了局部调整，效果立竿见影，计算时间缩短了近30%，这直接使得我们能够运行更高分辨率的嵌套网格实验。这种直接、可量化的工程价值，是衡量一本专业书籍优秀与否的重要标准，而这本书无疑做到了这一点。