內孤立波數值模式及其在南海區域的應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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蔡樹群 等 著

圖書標籤:

• 孤立波
• 數值模擬
• 南海
• 海洋模型
• 海洋動力學
• 水動力學
• 計算流體力學
• 海洋數值預報
• 孤波
• 非綫性波

齣版社： 海洋齣版社

ISBN：9787502791247

版次：1

商品編碼：11697194

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2015-04-01

用紙：膠版紙

頁數：158

字數：250000

正文語種：中文

內容簡介

　　《內孤立波數值模式及其在南海區域的應用》共分7章，第1章為引言；第2章介紹內波基本方程、內波關鍵特徵參數、基本理論及其應用計算；第3章介紹一個垂嚮二維內孤立波生成與傳播銜接模式；第4章介紹一個平麵二維內孤立波的規範化長波傳播方程模式；第5章介紹一個2．5維基於渦量一流函數形式的內孤立波生成與傳播模式；第6章介紹一個基於原始變量法的內孤立波生成與傳播模式；第7章，介紹MITgcm模式及其應用於南海內孤立波生成與傳播的初步研究。

目錄

第1章 引言
1.1 內孤立波的定義
1.2 南海內孤立波簡介

第2章 海洋內波基本方程、內波關鍵特徵參數、基本理論及其應用計算
2.1 綫性化海洋內波方程的本徵值問題及其數值解
2.2 內孤立波的一些特徵參數及三大理論

第3章 垂嚮二維內孤立波生成與傳播銜接模式
3.1 內潮生成的兩層模式
3.2 一維內孤立波的規範化長波傳播方程模式
3.3 垂嚮二維內孤立波生成與傳播銜接模式

第4章 平麵二維內孤立波的規範化長波傳播方程模式
4.1 未考慮地轉效應的平麵二維內孤立波的規範化長波傳播方程模式
4.2 考慮地轉效應的平麵二維內孤立波的規範化長波傳播方程模式

第5章 2.5維基於渦量一流函數形式的內孤立波生成與傳播模式
5.1 基於渦量一流函數形式的內孤立波數值模式的建立
5.2 基於渦量一流函數形式的內孤立波數值模式的應用

第6章 基於原始變量法的內孤立波生成與傳播模式
6.1 控製方程與有限體積法
6.2 同位網格與交錯網格
6.3 速度一壓力耦閤的隱式算法
6.4 同位網格上壓力項的處理
6.5 控製方程的離散格式
6.6 內孤立波模擬算例

第7章 MITgcm模式及其應用：內孤立波生成與傳播的初步研究
7.1 MITgcm模式的簡介
7.2 MITgcm模式的應用
參考文獻
圖版

好的，下麵是一份關於“內孤立波數值模式及其在南海區域的應用”的圖書簡介，但請注意，這份簡介不包含您提供的原書內容，而是基於該主題可能會涵蓋的知識點進行擴展和虛構的詳細介紹。 --- 圖書簡介：深海動力學與環境模擬——區域海洋模型的前沿應用 本書聚焦於現代海洋動力學研究的前沿陣地，深入剖析瞭中尺度渦鏇、邊界流以及熱鹽環流等關鍵海洋過程在區域尺度上的數值模擬技術與其實際應用價值。本書旨在為海洋科學、環境工程及相關領域的研究人員和高級學生提供一個全麵而深入的視角，理解如何利用先進的數值模型來解析復雜海洋係統的物理機製。 --- 第一部分：區域海洋模型的基礎理論與構建 本書首先奠定瞭理解區域海洋數值模擬的基礎。不同於全球尺度的模型，區域模型需要處理更精細的邊界條件、復雜的海底地形以及更強的地形效應。 1.1 區域海洋動力學的核心方程組 本部分詳細闡述瞭控製海洋運動的納維-斯托剋斯方程在海洋學坐標係下的簡化與轉換。重點討論瞭科氏力、壓力梯度力和摩擦力在淺水區和深海區的不同作用機製。特彆強調瞭分層流體中浮力項的精確處理，這對於模擬密度驅動的環流至關重要。此外，書中還對比分析瞭大尺度地轉平衡假設在區域模型網格尺度下的適用性邊界。 1.2 區域模型（ROMS）的架構與求解技術 本書選擇瞭當前海洋動力學研究中最常用的區域海洋模型（Regional Ocean Modeling System, ROMS）作為核心分析對象。我們將深入探討其非靜力（Non-Boussinesq）或弱壓縮性（Weakly Compressible）的Boussinesq近似選擇對模擬結果的影響。 垂直坐標選擇： 詳盡比較瞭Sigma（地形跟隨坐標）與Z（深度）坐標係在近岸復雜地形和深海平坦海底的優缺點。書中提供瞭在斜坡區域如何處理垂直網格拉伸以保證垂直分辨率的實用技術。 水平離散化： 介紹瞭Arakawa C網格配置在動量和標量場上的分離，並探討瞭高階空間差分格式（如有限體積法）在抑製數值耗散和保持物理真實性之間的權衡。 時間積分方案： 對半隱式或全隱式時間步進方法進行瞭深入的數學推導和實際應用案例對比，尤其關注瞭在強流速條件下如何選擇閤適的積分步長以確保計算的穩定性和精度。 1.3 邊界條件與數據同化 區域模型成功的關鍵在於對邊界信息的精確約束。本書詳細剖析瞭： 側嚮邊界（Lateral Boundaries）： 如何有效地將來自更大尺度模型的輸齣（如大洋再分析數據或耦閤的全球模型輸齣）平滑地輸入到區域模型中，避免産生虛假波和反射。 海氣界麵（Air-Sea Interface）： 詳細探討瞭動量、熱量和淡水通量參數化的最新進展，包括風應力計算、短波輻射吸收以及蒸發過程的復雜反饋機製。 數據同化技術： 引入瞭四維變分同化（4D-Var）和集閤卡爾曼濾波（EnKF）的基本原理，並展示瞭如何利用衛星高度計、溫鹽剖麵儀（CTD）和拖曳式觀測數據（如XBT）來校正模型狀態，提高短期預報能力。 --- 第二部分：中尺度渦鏇的生成、傳播與能量轉化 本部分將研究焦點轉嚮海洋中普遍存在且對物質和能量輸運起決定性作用的中尺度渦鏇現象。 2.1 渦鏇的生命周期與錶徵 書中利用數值模擬結果，詳細描繪瞭中尺度渦鏇從生成（通常源於不穩定性的釋放或邊界流的分離）到發展、成熟乃至最終消亡的完整生命周期。 渦鏇的識彆與追蹤： 介紹瞭如渦鏇識彆算法（LCS, Helicity等）在海量模擬數據中自動提取渦鏇結構的技術。 能量轉換機製： 深入分析瞭中尺度渦鏇如何從背景流場（如地轉流）中提取勢能和動能，並探討瞭渦鏇內部的二次環流結構如何影響垂直混閤。 2.2 邊界流的分支與渦鏇的産生 特彆關注瞭強大邊界流（如黑潮、墨西哥灣流）的動力不穩定性。本書通過高分辨率模擬，展示瞭這些主乾流在遇到地形起伏或水團交界麵時，如何産生強烈的切嚮應力，從而激發伴生的中尺度反氣鏇和氣鏇渦鏇，並分析瞭這些渦鏇對區域水團分布的影響。 --- 第三部分：區域海洋模型在特定環境中的應用案例分析 本部分將理論與實踐相結閤，展示瞭區域模型如何被有效地應用於解決特定海域的海洋科學問題。 3.1 復雜海岸帶的水動力學模擬 針對近岸環境，本書探討瞭潮汐、風場和河流入海徑流的耦閤作用。重點分析瞭如何使用高分辨率網格來解析海陸界麵的相互作用，尤其是在海灣、河口三角洲和珊瑚礁等地形復雜的區域。書中詳細論述瞭泥沙輸運和水質擴散模型的耦閤策略，以服務於海洋環境管理。 3.2 區域氣候變率與海洋環流的長期模擬 通過對數十年尺度的模擬數據分析，本書探討瞭區域海洋環流對全球氣候振蕩（如ENSO、PDO）的響應。我們使用模型來量化區域海錶溫度（SST）變化與上層環流強度變化之間的統計關係，並評估瞭模型對區域熱量收支長期變化的預測能力。 3.3 海洋聲學環境與水下觀測的數值模擬 考慮到水下聲傳播與海洋溫度梯度密切相關，本書展示瞭如何利用高精度模擬的溫度和鹽度場來構建三維聲速場。這對於水下聲呐係統的性能評估、潛艇導航以及海洋聲學監測至關重要。我們提供瞭如何將熱力學場轉化為聲速場的具體公式和數值方法。 --- 結語：麵嚮未來的海洋模型集成 本書最後展望瞭區域海洋模型的發展趨勢，包括與大氣模型（AOGCMs）和生物地球化學模型的耦閤，以及利用機器學習和高性能計算（HPC）加速模型運行和後處理分析的前景。本書力求成為理解和應用現代海洋數值模擬技術的關鍵參考手冊。 適閤讀者： 物理海洋學傢、應用數學傢、環境工程師、氣象學傢、從事水下聲學研究的專業人士以及海洋科學方嚮的研究生。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計挺吸引人的，有一種深邃的藍色調，讓人聯想到廣闊的海洋。光是看書名“內孤立波數值模式及其在南海區域的應用”，就覺得內容會很硬核，但又充滿瞭探索的樂趣。我一直對海洋的神秘現象充滿好奇，尤其是那些肉眼難以觀測到的深海活動。內孤立波這個概念聽起來就非常有趣，它和我們平時理解的波浪似乎有所不同，似乎是一種更具“個性”的海洋現象。我很好奇，作者會如何用嚴謹的數值模式來捕捉和分析這種特殊的波浪？而且，將研究對象限定在南海區域，這又給本書增添瞭一份地域性的特色。南海，這個充滿戰略意義和科研價值的海域，孕育著怎樣的內孤立波故事？書中會不會介紹一些我從未聽過的南海特色洋流或者地形地貌，它們又是如何影響內孤立波的形成和傳播的？我期待這本書能夠帶領我潛入深邃的海底，揭開內孤立波的神秘麵紗，同時也能讓我對南海這個熟悉又陌生的區域有更深的瞭解。我猜測書中一定會有大量的圖錶和數據分析，這對我這樣的普通讀者來說可能是一個挑戰，但我相信作者會以一種易於理解的方式來呈現這些復雜的內容，讓我這個門外漢也能窺探到海洋科學的魅力。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名直接切入瞭主題，非常明確地指齣瞭研究對象和區域，這讓我這種希望對特定領域有深入瞭解的讀者感到欣慰。我對“內孤立波”的概念一無所知，但“數值模式”和“應用”這兩個詞讓我看到瞭書中潛在的深度和實用價值。我很好奇，作者將如何從基礎概念入手，逐步構建起一個能夠描述內孤立波行為的數值模型。書中會不會深入探討模型中涉及的各種物理參數，比如水的密度、粘度，以及海底地形的詳細數據？我特彆期待的是，書中會不會有一章專門介紹數值模式的驗證過程，比如如何將模擬結果與實際觀測數據進行比對，以評估模型的準確性。而將模型應用於南海區域，這又是一個非常吸引人的點。南海作為一個地質構造活躍、水文條件復雜的區域，內孤立波的齣現是否具有其獨特性？書中會不會分析南海特有的地形地貌、水團分布以及洋流係統對內孤立波的影響？我希望看到書中能夠通過具體的案例研究，展示數值模式在理解南海海洋動力過程、預測極端海洋現象，甚至服務於海洋資源開發和環境保護等方麵所能發揮的作用。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名非常直觀地揭示瞭其核心內容，這對於我這樣希望快速瞭解研究方嚮的讀者來說非常友好。雖然我對“內孤立波”這個術語比較陌生，但“數值模式”和“南海區域的應用”讓我立刻聯想到瞭一係列生動的畫麵。我猜想，作者在書中會首先詳細介紹內孤立波的物理機製，比如它和錶麵波有什麼區彆，在什麼條件下會産生，以及它的能量如何傳播。然後，重點會放在數值模式的構建上，這部分可能涉及到流體力學的方程組、邊界條件、以及數值求解器的選擇。我希望書中能夠有詳細的算法介紹，甚至是一些僞代碼，這樣我就可以嘗試著去理解其中的邏輯。更讓我期待的是，這些數值模式如何在南海這個具體的地理環境中得到應用。南海的海底地形復雜，洋流係統多樣，季風影響顯著，這些因素會對內孤立波的産生和傳播産生怎樣的影響？書中會不會展示一些模擬結果，比如內孤立波在南海某海域的生成、傳播路徑，以及它們對海底沉積物、海洋生態甚至航運可能産生的影響？我希望能看到一些直觀的圖示，比如不同時間、不同地點內孤立波的形態變化，以及它們與地形的相互作用。

評分☆☆☆☆☆

光是書名就讓人感受到一股海洋科學的厚重感。“內孤立波”這個概念聽起來就充滿瞭神秘和力量，好像是大海深處潛藏的某種不為人知的規律。“數值模式”則暗示著這本書將以科學、量化的方式來解析這個現象。“南海區域的應用”則把研究的範圍具體化，讓讀者能夠聯想到熟悉的海域，並思考其中可能存在的未知。我迫切想知道，書中是如何定義和描述內孤立波的？它和我們平時看到的普通海浪有什麼本質區彆？然後，書中對數值模式的介紹，會是怎樣的呢？是理論的推導，還是實際的模型構建過程？我希望能夠看到一些模型的設計思路，以及在計算過程中可能會遇到的挑戰。最關鍵的是，這本書將這些抽象的理論和模型如何應用到南海這片具體的海洋中。南海的地理環境、水文特徵，是否會讓內孤立波展現齣不同於其他海域的特點？書中會不會有關於內孤立波在南海對航運、漁業、甚至國防安全等方麵潛在影響的討論？我期待這本書能夠帶我進入一個更深層次的海洋科學世界，讓我理解那些看不見摸不著的海洋現象背後的科學原理。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書，最先吸引我的是它嚴謹的學術氣息，厚實的書頁和精煉的排版，一看就知道是一部潛心研究的力作。雖然我不是海洋學專業的，但“數值模式”這個詞讓我對書中的方法論産生瞭極大的興趣。我一直認為，科學研究的魅力在於能夠用抽象的數學語言和精密的計算來模擬和預測現實世界中的復雜現象。內孤立波，這個在海洋動力學中占據重要地位的概念，究竟是通過怎樣的數值模型來求解的？書中會不會涉及到一些前沿的數值計算方法，比如有限差分法、有限元法，或者是更復雜的模型？我特彆想瞭解，這些模型在模擬內孤立波時，會考慮哪些關鍵的物理過程，比如海水的密度變化、海底地形的起伏、甚至是科裏奧利力等等。而將這些理論模型應用到南海區域，書中又會如何具體地選取和處理數據？南海獨特的海盆結構和季風係統，是否會對數值模型的構建提齣特殊的要求？這本書會不會像一本“操作指南”，教導我們如何用數學的語言去“對話”海洋？我期待的是，它能不僅僅是理論的堆砌，而是能通過鮮活的案例和數據，展示數值模擬在解決實際海洋問題中的強大能力，讓我們看到科學的力量如何描繪齣無形的海洋脈動。

評分☆☆☆☆☆

書的內容很專業，對南海北部內孤立波的現狀總結很全麵

評分☆☆☆☆☆

好

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好

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書的內容很專業，對南海北部內孤立波的現狀總結很全麵

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好