Mathematics and Climate

دسته بندی: هواشناسی ، اقلیم شناسی
ویرایش:  
نویسندگان: Hans Kaper. Hans Engler  
سری:  
ISBN (شابک) : 1611972604, 9781611972603 
ناشر: Society for Industrial & Applied Mathematics,U.S. 
سال نشر: 2013 
تعداد صفحات: 318 
زبان: English 
فرمت فایل : DJVU (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود) 
حجم فایل: 6 مگابایت 

قیمت کتاب (تومان) : 76,000

برنده جایزه انتخاب بین المللی کتابداران علوم جوی برای سال 2013 به عنوان بهترین کتاب در زمینه های هواشناسی، اقلیم شناسی یا علوم جوی، ریاضیات و اقلیم یک کتاب درسی به موقع با جذابیت گسترده است. هدف آن دانش‌آموزان و پژوهشگران ریاضیات و آمار است که به مسائل روز علم آب و هوا علاقه‌مند هستند و همچنین دانشمندان آب و هوا که مایلند با روش‌های کمی و کیفی ریاضیات و آمار آشنا شوند. نویسندگان بر مدل‌های مفهومی تأکید می‌کنند که جنبه‌های مهم سیستم آب و هوای زمین را نشان می‌دهد و تکنیک‌های ریاضی و آماری را ارائه می‌کند که می‌تواند برای تجزیه و تحلیل آنها استفاده شود.

موضوعاتی از علم آب و هوا شامل تعادل انرژی زمین، توزیع دما، گردش اقیانوس الگوهایی مانند نوسان جنوبی ال نینو، کلاهک های یخی و دوره های یخبندان، چرخه کربن و پمپ بیولوژیکی. از جمله تکنیک های ریاضی و آماری ارائه شده در متن می توان به سیستم های دینامیکی و نظریه انشعاب، تحلیل فوریه، قوانین حفاظت، تحلیل رگرسیون و نظریه ارزش شدید اشاره کرد.

ویژگی های زیر باعث ایجاد ریاضیات و اقلیم یک منبع آموزشی با ارزش: موضوعات مورد علاقه فعلی در علم آب و هوا و پایداری برای معرفی دانش آموز با روش های ریاضی و آمار استفاده می شود. با پیشرفت کتاب، پیچیدگی ریاضی افزایش می یابد و بنابراین می توان موضوعات را بر اساس علاقه و سطح دانش انتخاب کرد. هر فصل با مجموعه ای از تمرین ها به پایان می رسد که مطالب ارائه شده در فصل را تقویت یا تقویت می کند و تفکر انتقادی و مهارت های ارتباطی را تحریک می کند. و این کتاب شامل فهرست گسترده ای از منابع به ادبیات، واژه نامه اصطلاحات برای خواننده غیر فنی، و فهرست دقیق است.

مخاطبان: ریاضیات و آب و هوا</ i> برای ریاضیدانان، آماردانان، دانشمندان داده و زمین شناسی در دانشگاه ها، آزمایشگاه های ملی و سازمان های خدمات عمومی علاقه مند به مسائل جاری آب و هوا و پایداری در نظر گرفته شده است. این در سطح مقطع کارشناسی ارشد و دانشجویان مقطع کارشناسی ارشد نوشته شده است و تنها آشنایی اولیه با جبر خطی، حساب دیفرانسیل و انتگرال، معادلات دیفرانسیل ابتدایی و آمار را فرض می کند.

مطالب: فصل 1: آب و هوا و ریاضیات؛ فصل 2: ​​بودجه انرژی زمین. فصل 3: اقیانوس ها و آب و هوا. فصل 4: سیستم های دینامیکی; فصل پنجم: نظریه انشعاب; فصل 6: مدل جعبه استومل. فصل هفتم: معادلات لورنز; فصل هشتم: اقلیم و آمار. فصل نهم: تحلیل رگرسیون; فصل 10: داده های CO2 Mauna Loa. فصل 11: تبدیل فوریه. فصل 12: بودجه انرژی منطقه; فصل 13: جو و آب و هوا. فصل چهاردهم: هیدرودینامیک; فصل 15: مدل های آب و هوایی. فصل شانزدهم: نوسان جنوبی ال نینو. فصل 17: کرایوسفر و آب و هوا. فصل 18: بیوژئوشیمی. فصل 19: رویدادهای شدید. فصل 20: همسان سازی داده ها. ضمیمه A: واحدها و نمادها. پیوست ب: واژه نامه; پیوست ج: کدهای متلب.

Winner of the Atmospheric Science Librarians International Choice Award for 2013 as the best book in the fields of meteorology, climatology, or atmospheric sciences, Mathematics and Climate is a timely textbook with wide appeal. It is aimed at students and researchers in mathematics and statistics who are interested in current issues of climate science, as well as at climate scientists who wish to become familiar with qualitative and quantitative methods of mathematics and statistics. The authors emphasize conceptual models that capture important aspects of Earth's climate system and present the mathematical and statistical techniques that can be applied to their analysis.

Topics from climate science include the Earth s energy balance, temperature distribution, ocean circulation patterns such as El Niño Southern Oscillation, ice caps and glaciation periods, the carbon cycle, and the biological pump. Among the mathematical and statistical techniques presented in the text are dynamical systems and bifurcation theory, Fourier analysis, conservation laws, regression analysis, and extreme value theory.

The following features make Mathematics and Climate a valuable teaching resource: issues of current interest in climate science and sustainability are used to introduce the student to the methods of mathematics and statistics; the mathematical sophistication increases as the book progresses and topics can thus be selected according to interest and level of knowledge; each chapter ends with a set of exercises that reinforce or enhance the material presented in the chapter and stimulate critical thinking and communication skills; and the book contains an extensive list of references to the literature, a glossary of terms for the nontechnical reader, and a detailed index.

Audience: Mathematics and Climate is intended for mathematicians, statisticians, data scientists, and geoscientists in academia, national laboratories, and public service organizations interested in current issues of climate and sustainability. It is written at the level of advanced undergraduate and beginning graduate students and assumes only basic familiarity with linear algebra, calculus, elementary differential equations, and statistics.

Contents: Chapter 1: Climate and Mathematics; Chapter 2: Earth s Energy Budget; Chapter 3: Oceans and Climate; Chapter 4: Dynamical Systems; Chapter 5: Bifurcation Theory; Chapter 6: Stommel s Box Model; Chapter 7: Lorenz Equations; Chapter 8: Climate and Statistics; Chapter 9: Regression Analysis; Chapter 10: Mauna Loa CO2 Data; Chapter 11: Fourier Transforms; Chapter 12: Zonal Energy Budget; Chapter 13: Atmosphere and Climate; Chapter 14: Hydrodynamics; Chapter 15: Climate Models; Chapter 16: El Niño Southern Oscillation; Chapter 17: Cryosphere and Climate; Chapter 18: Biogeochemistry; Chapter 19: Extreme Events; Chapter 20: Data Assimilation; Appendix A: Units and Symbols; Appendix B: Glossary; Appendix C: MATLAB Codes.

Title......Page 5
Copyright......Page 6
Contents......Page 9
List of Figures......Page 13
Preface......Page 19
Climate and Mathematics......Page 23
Earth's Energy Budget......Page 35
Oceans and Climate......Page 51
Dynamical Systems......Page 63
Bifurcation Theory......Page 85
Stommel's Box Model......Page 99
Lorenz Equations......Page 109
Climate and Statistics......Page 117
Regression Analysis......Page 127
Mauna Loa C02 Data......Page 139
Zonal Energy Budget......Page 163
Atmosphere and Climate......Page 181
Hydrodynamics......Page 187
Climate Models......Page 205
Cryosphere and Climate......Page 235
Extreme Events......Page 259
Data Assimilation......Page 273
Appendix A Units and Symbols......Page 291
Appendix B Glossary......Page 295
Appendix C MATLAB Codes......Page 301
Bibliography......Page 305
Index......Page 313