Spectral numerical weather prediction models

ویرایش:  
نویسندگان: Martin Ehrendorfer  
سری: Other Titles in Applied Mathematics 
ISBN (شابک) : 1611971985, 9781611971989 
ناشر: SIAM-Society for Industrial and Applied Mathematics 
سال نشر: 2012 
تعداد صفحات: 503 
زبان: English 
فرمت فایل : PDF (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود) 
حجم فایل: 4 مگابایت 

قیمت کتاب (تومان) : 40,000

این کتاب یک نمای کلی از پیش‌بینی عددی آب و هوا (NWP) با تمرکز بر کاربرد روش طیفی در مدل‌های NWP ارائه می‌کند. نویسنده استفاده از روش طیفی را در تئوری و همچنین در کاربرد آن برای ساختن یک مدل NWP طیفی نمونه اولیه، از فرمول‌بندی معادلات مدل پیوسته از طریق توسعه اشکال گسسته‌شده آن‌ها تا عبارات کدگذاری شده مدل، نشان می‌دهد.

نویسنده اجرای یک مدل خاص PEAK (هسته مدل تحقیق جوی معادله اولیه) را برای نشان دادن مراحل مورد نیاز برای ساخت یک مدل NWP طیفی جهانی توصیف می کند. این کتاب تمام جنبه های گسسته سازی طیفی، زمانی و عمودی مربوط به چنین مدلی را گرد هم می آورد. مدل‌های پیش‌بینی آب و هوا عددی طیفی اطلاعات لازم برای ساخت مدل‌های NWP طیفی را در اختیار خوانندگان قرار می‌دهد. یک مدل NWP طیفی خود شامل، به خوبی مستند و کدگذاری شده. و تمرین های نظری و عملی که برخی از آنها شامل راه حل هستند.

مخاطبان: این کتاب برای هر کسی با پیشینه ریاضی و فیزیک پایه که به پیش بینی عددی آب و هوا علاقه مند است، در نظر گرفته شده است. علاقه خاص به هر جنبه ای از NWP، و در یادگیری اصول دینامیک اتمسفر. همچنین مخاطبان دیگر ریاضیدانان و فیزیکدانان، دانشجویان، محققان، معلمان و مهندسان هستند.

مطالب: مقدمه; قدردانی ها؛ فهرست ارقام؛ فهرست جداول؛ فهرست الگوریتم ها؛ بخش اول: مدل‌های دینامیکی جو: فصل 1: مقدمه. فصل 2: ​​حاکم بر دینامیک اتمسفر. فصل 3: معادلات اولیه. فصل 4: مدل آب کم عمق. فصل 5: معادله گردابی باروتروپیک. فصل 6: جریان متعادل. بخش دوم: مدل های عددی طیفی: فصل 7: روش طیفی. فصل 8: گسسته سازی عمودی; فصل 9: ادغام زمان. فصل 10: ساختار کد PEAK. فصل 11: آزمایش با PEAK. فصل 12: تنظیمات PEAK باروتروپیک. بخش سوم: ضمائم: ضمیمه A: تجزیه و تحلیل تانسور. ضمیمه B: توابع پایه طیفی. ضمیمه C: کد مدل PEAK. پس گفتار؛ کتابشناسی - فهرست کتب؛ فهرست مطالب

This book provides a comprehensive overview of numerical weather prediction (NWP) focusing on the application of the spectral method in NWP models. The author illustrates the use of the spectral method in theory as well as in its application to building a full prototypical spectral NWP model, from the formulation of continuous model equations through development of their discretized forms to coded statements of the model.

The author describes the implementation of a specific model PEAK (Primitive-Equation Atmospheric Research Model Kernel) to illustrate the steps needed to construct a global spectral NWP model. The book brings together all the spectral, time, and vertical discretization aspects relevant for such a model. Spectral Numerical Weather Prediction Models provides readers with information necessary to construct spectral NWP models; a self-contained, well-documented, coded spectral NWP model; and theoretical and practical exercises, some of which include solutions.

Audience: This book is intended for anyone with a basic mathematics and physics background who is interested in numerical weather prediction, with a specific interest in any aspect of NWP, and in learning fundamentals of atmospheric dynamics. The audience also includes other mathematicians and physicists, students, researchers, teachers, and engineers.

Contents: Preface; Acknowledgments; List of Figures; List of Tables; List of Algorithms; Part I: Atmospheric Dynamical Models: Chapter 1: Introduction; Chapter 2: Governing Atmospheric Dynamics; Chapter 3: The Primitive Equations; Chapter 4: The Shallow-Water Model; Chapter 5: The Barotropic Vorticity Equation; Chapter 6: Balanced Flow; Part II: Spectral Numerical Models: Chapter 7: The Spectral Method; Chapter 8: Vertical Discretization; Chapter 9: Time Integration; Chapter 10: Code Structure of PEAK; Chapter 11: Experimentation with PEAK; Chapter 12: Barotropic PEAK Configurations; Part III: Appendices: Appendix A: Tensor Analysis; Appendix B: Spectral Basis Functions; Appendix C: The PEAK Model Code; Afterword; Bibliography; Index