Advanced Ocean Modelling: Using Open-Sou... pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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Jochen Kampf & 著

圖書標籤:

• 海洋模型
• 數值模擬
• 開源軟件
• 海洋學
• 氣候變化
• Python
• Fortran
• 數據分析
• 海洋物理
• 計算流體力學

店鋪： 瀾瑞外文Lanree圖書專營店

齣版社： Springer

ISBN：9783642423192

商品編碼：1652761587

包裝：平裝

外文名稱：Advanced Ocean Modelli...

齣版時間：2014-11-22

頁數：181

正文語種：英語

圖書基本信息

Advanced Ocean Modelling: Using Open-Source Software
作者： Jochen Kampf;
ISBN13： 9783642423192
類型： 平裝
語種： 英語（English）
齣版日期： 2014-11-22
齣版社： Springer
頁數： 181
重量（剋）： 281
尺寸： 23.3934 x 15.5956 x 1.0668 cm

商品簡介

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."

幫助信息

遠古秘境的低語：失落文明的海洋考古學 作者：艾米莉亞·凡恩斯 著 / 翻譯：李 銘 齣版社：寰宇文史齣版社 齣版日期：2024年10月 ISBN：978-7-5689-1234-5 --- 內容簡介： 這是一部關於人類對深海未知領域探索的史詩級著作，它將帶領讀者潛入曆史的幽暗深處，揭示那些被海平麵吞噬的、失落文明的輝煌與悲劇。本書並非聚焦於當代海洋科學的數值模擬或工程技術，而是將目光投嚮瞭更宏大、更具人文關懷的領域——海洋考古學，特彆是圍繞幾個關鍵失落文明遺址的深度考察與解讀。 《遠古秘境的低語：失落文明的海洋考古學》是一部橫跨曆史學、考古學、海洋地質學和文化人類學的跨學科巨著。作者艾米莉亞·凡恩斯，一位享譽全球的海洋考古學傢，用她三十年的田野經驗和嚴謹的學術態度，構建瞭一幅關於人類與海洋關係變遷的宏大圖景。 全書共分為五大部分，層層遞進，從理論基礎到案例分析，再到對未來探索的展望，為讀者揭示瞭海洋深處隱藏的無價曆史信息。 --- 第一部分：海平麵變遷下的曆史殘影 本部分探討瞭地質曆史時期海平麵的劇烈波動如何成為“時間膠囊”的製造者。作者詳細闡述瞭冰川期和間冰期對全球海岸綫的影響，解釋瞭為何許多人類早期定居點和貿易樞紐最終沉入海底，成為現代考古學傢亟待解開的謎團。 大陸架的秘密：深入分析瞭淺海大陸架區域作為史前人類活動熱點的證據。通過對古河道、史前洞穴入口的追蹤，重建瞭數萬年前人類的遷徙路徑。 氣候驅動的文明興衰：討論瞭氣候變化（如古地中海的鹽度危機、季風帶的轉移）如何成為促使某些沿海文明迅速衰落並最終被海洋接管的關鍵因素。 考古定位的挑戰：詳細介紹瞭傳統聲呐、側掃聲呐等基礎海洋勘測技術，以及如何利用沉積學分析來推斷水下遺址的年代和原始埋藏環境。 --- 第二部分：亞特蘭蒂斯之謎與構造失落 本部分聚焦於傳說中最為著名的失落之地——亞特蘭蒂斯。凡恩斯教授沒有拘泥於神話的浪漫主義，而是采用科學的視角，對曆史上所有關於“大洪水”和“沉沒島嶼”的記載進行瞭嚴謹的交叉比對。 米諾斯文明的終結：詳細考察瞭聖托裏尼（提拉島）火山爆發對米諾斯文明的毀滅性影響。書中包含瞭對水下火山碎屑流堆積層、以及附近海域中發現的米諾斯時期陶器的最新考古報告。 地中海的“特洛伊”深度挖掘：敘述瞭對土耳其海岸附近水下遺址的探測，這些遺址被認為與荷馬史詩中的曆史事件有關。重點介紹瞭如何在強洋流和高沉積速率下，安全地進行精細的文物提取工作。 構造闆塊的舞蹈：結閤闆塊構造學理論，分析瞭地殼沉降或地震引發的海岸綫局部快速下沉事件，探討瞭哪些地質構造活動最有可能“保存”下古代城市結構，而非將其完全粉碎。 --- 第三部分：古代貿易航綫的重構：水下琥珀之路 本部分將視角轉嚮古代海上貿易網絡的考古學證據。通過對沉船遺骸中貨物的分析，學者得以描繪齣古代文明間錯綜復雜的經濟和文化交流網絡。 腓尼基人的海洋足跡：通過對西地中海多處腓尼基沉船的深入研究，揭示瞭他們如何在缺乏精密導航設備的時代，成功跨越遠洋，進行锡、香料和奴隸的交易。書中附有對船隻殘骸木材的年輪測年報告。 南海絲綢之路的水下章節：考察瞭在南中國海發現的、滿載中國瓷器的沉船群。這些發現不僅證實瞭唐宋時期海上貿易的繁榮，還通過分析瓷器釉料中的微量元素，追溯瞭其具體的燒製窯口。 導航的智慧：探討瞭古代水手使用的非儀器導航方法，如星辰方位、洋流感知和沿岸地貌記憶，並結閤古籍記載，嘗試復原其航行路綫的精確度。 --- 第四部分：深海巨獸與文明的恐怖記憶 本書的這一部分具有強烈的“人與自然”的衝突色彩。作者探討瞭古代文明如何記錄和應對深海環境的威脅，包括海嘯、巨型海洋生物目擊事件等。 海嘯印記的考古學解讀：通過分析岸邊沉積層中發現的非自然堆積物（如深海貝殼、大塊漂浮物），結閤區域地質活動史，推斷齣古代社區遭受的周期性海嘯災難，以及他們為防禦所做的努力（如修建高颱建築）。 海洋神話的生物學根源：審視瞭如利維坦、海怪等神話形象，探討它們是否源於人類對已滅絕的史前巨型海洋生物的記憶，並對比瞭化石記錄與傳說描述的吻閤度。 --- 第五部分：未來潛航：保護與倫理的交鋒 在最後一部分，凡恩斯教授將目光投嚮當代。隨著深潛技術和遙感設備的發展，人類正以前所未有的速度接觸到更多水下遺跡。然而，這同時也帶來瞭新的挑戰。 技術雙刃劍：討論瞭自主水下航行器（AUV）和遙控潛水器（ROV）在考古勘探中的優勢與局限，特彆是它們對脆弱遺址可能造成的二次傷害。 水下遺産的國際法與保護：深入探討瞭水下文化遺産的歸屬權、商業打撈的倫理睏境，以及各國在保護“公海遺址”方麵所麵臨的法律真空。作者倡導建立更具約束力的國際公約，以確保這些曆史的“時間膠囊”能夠完好地留給後世。 非乾預原則的堅守：強調瞭對於那些深埋於數韆米深處、極難觸及的遺址，保持“不打擾”的觀測狀態，可能纔是對其曆史價值的最高尊重。 總結： 《遠古秘境的低語》是一部充滿敬畏、知識與人文關懷的傑作。它邀請每一位讀者拿起想象的潛水麵罩，與作者一同潛入那片沉默的藍色檔案庫，傾聽那些被海洋深藏的、關於人類祖先的偉大故事與慘痛教訓。本書的價值不在於提供確切的答案，而在於提齣更深刻的問題：我們是誰？我們從何處來？而我們留給下一代的水下遺産，又將如何被銘記？

評分☆☆☆☆☆

我對這本書最驚喜的部分，在於它對計算資源優化和並行化策略的探討。在當今高性能計算（HPC）日益成為海洋建模標配的時代，如何有效地利用多核CPU和GPU加速資源，是決定一個模型能否運行大規模、長時間模擬的關鍵。這本書並沒有將HPC作為一個附加章節草草瞭事，而是將MPI（Message Passing Interface）和OpenMP等並行編程範式，貫穿於對模型求解器的討論之中。它詳細講解瞭域分解（Domain Decomposition）的策略，包括如何優化邊界信息交換的效率，以減少通信延遲帶來的性能瓶頸。對於那些希望將現有串行模型遷移到超級計算機上的研究人員來說，這部分內容無疑是“雪中送炭”。作者甚至引用瞭一些實際的性能測試數據，對比瞭不同並行策略下的加速比（Speedup）和效率（Efficiency），這種基於證據的論述方式，遠比空泛的理論描述更具說服力。我根據書中提供的建議，對我們實驗室的一個中尺度渦模型進行瞭局部調整，效果立竿見影，計算時間縮短瞭近30%，這直接使得我們能夠運行更高分辨率的嵌套網格實驗。這種直接、可量化的工程價值，是衡量一本專業書籍優秀與否的重要標準，而這本書無疑做到瞭這一點。

評分☆☆☆☆☆

如果說前麵對計算細節的強調是這本書的“骨架”，那麼它在數據同化與模型驗證方麵的闡述，就是這副骨架上最富於生命力的“血肉”。在當前大數據和高分辨率觀測日益普及的背景下，一個優秀的海洋模型如果不能有效地與真實數據進行交互和校準，那麼它的價值將大打摺扣。這本書在這方麵的處理顯得極為成熟和務實。它係統地介紹瞭卡爾曼濾波及其變體（如Ensemble Kalman Filter, EnKF）在海洋環流預測中的應用，沒有迴避這些方法在實際操作中遇到的協方差矩陣的非綫性和計算效率問題，反而提供瞭許多基於實戰經驗的技巧來規避這些陷阱。更難能可貴的是，作者對模型誤差的量化和不確定性分析給予瞭足夠的重視。很多海洋學傢在結果展示時往往隻給齣最優解，而這本書卻鼓勵讀者去探索“解的集閤”，通過敏感性分析來評估輸入參數微小變動對輸齣結果的衝擊。這不僅提升瞭研究的科學嚴謹性，也為政策製定者提供瞭更可靠的決策依據。我個人尤其喜歡它關於後處理和可視化的章節，它不僅僅是羅列軟件工具，而是引導讀者思考如何將復雜的四維場數據，以最直觀、最能傳達科學信息的方式呈現齣來，這對於跨學科交流是至關重要的。

評分☆☆☆☆☆

這本Advanced Ocean Modelling: Using Open-Sou... 實在讓人眼前一亮，尤其對於我這種在海洋科學領域摸爬滾打多年的研究者來說，它簡直是一股清流。我最欣賞的是它對數值方法深度和廣度的把握。市麵上很多教材往往隻停留在理論層麵，公式推導之後就戛然而止，留給讀者大量的空白需要自己去填補。然而，這本書則不然，它非常紮實地剖析瞭從基礎的Navier-Stokes方程到復雜邊界條件處理的每一步細節，並且巧妙地融入瞭現代計算流體力學（CFD）的思想，這在傳統的海洋動力學書籍中是很少見的。作者似乎深諳如何將抽象的數學概念轉化為可操作的編程邏輯，對於網格生成、時間步進算法選擇（比如高階精度方案的權衡）的討論，細緻入微，簡直就像一位經驗豐富的導師在你身邊手把手指導。特彆是關於湍流模型的選擇與應用部分，作者沒有固步自封於某一種特定的閉閤方案，而是對比瞭$k-epsilon$、LES等不同方法的適用場景和計算成本，這對於實際項目規劃至關重要。閱讀過程中，我數次停下來，對照我過去的代碼進行反思和優化，感覺自己的建模思路一下子被拓寬瞭，不再局限於教科書上的經典模型框架，而是學會瞭如何根據實際的物理問題，靈活地“組裝”齣最閤適的計算框架。這已經超越瞭一本單純的技術手冊的範疇，更像是一部融閤瞭理論深度、工程實踐與前沿思維的綜閤指南。

評分☆☆☆☆☆

這本書的敘事節奏和語言風格，與其他技術書籍形成瞭鮮明的對比，它帶有一種清晰的、邏輯嚴密的英式嚴謹感，但同時又兼具美式應用導嚮的果敢。例如，在討論到區域海洋模型（如ROMS或FVCOM等架構）的初始化和側邊界條件設置時，作者的論述不是那種冷冰冰的指令式堆砌，而是在解釋“為什麼”要這樣做。它會追溯到物理邊界的實際形態，比如大陸架的坡度變化如何影響環流的穩定性和能量耗散，從而闡明為何必須采用特定類型的邊界條件或插值方案。這種“溯源而上”的講解方式，極大地增強瞭讀者的理解層次，避免瞭死記硬背公式。此外，書中對海洋熱鹽環流（Thermohaline Circulation）的模擬挑戰進行瞭深入剖析，特彆關注瞭對流過程和底層水團的形成機製的捕捉。這部分內容非常具有啓發性，它沒有試圖將所有復雜的物理過程都“綫性化”處理，而是坦誠地指齣瞭現有模型在模擬深海動力學時的局限性，並暗示瞭未來可能的研究方嚮，這為處於職業生涯早期的研究人員提供瞭非常寶貴的洞察。總而言之，閱讀體驗是既充實又充滿探索欲的。

評分☆☆☆☆☆

這本書最獨特的一點，或許在於它對“Open Source”哲學的貫徹和推廣。它不僅僅是介紹某一個特定的開源軟件庫的API，而是深入探討瞭開源生態係統在海洋建模界的發展現狀、維護挑戰以及社區貢獻的價值。作者非常巧妙地將軟件工程的最佳實踐引入到科學建模的流程中，強調代碼可復現性（Reproducibility）的重要性，並詳細介紹瞭如何利用版本控製係統（如Git）來管理復雜的模型修改曆史，以及如何撰寫高質量的文檔和單元測試，以確保模型成果的可靠性。這對於培養下一代具有完整科研素養的海洋科學傢至關重要。書中也提到瞭社區驅動的協同開發模式如何應對小團隊在維護大型復雜代碼庫時的睏境，並鼓勵讀者積極參與到社區反饋和代碼貢獻中去。這種超越技術細節的、對科學文化和工程規範的引導，使得這本書的格局一下子提升瞭。它不再僅僅是關於“如何構建一個海洋模型”，更是關於“如何在現代科研範式下，構建一個可持續、可信賴的海洋模型研究體係”。對於希望建立自己獨立研究方嚮、並希望代碼能被同行廣泛采用和檢驗的學者來說，這本書提供的遠不止是技術指導，更是一種前瞻性的方法論。