全球變化與地球系統(tǒng)科學(xué)系列：陸面觀測(cè)、模擬與數(shù)據(jù)同化

內(nèi)容概要

《全球變化與地球系統(tǒng)科學(xué)系列：陸面觀測(cè)、模擬與數(shù)據(jù)同化》圍繞陸面過程的數(shù)據(jù)同化方法框架，從數(shù)據(jù)源、模型參數(shù)化、同化理論和同化方法的應(yīng)用四個(gè)方面，系統(tǒng)地闡述了水分和能量循環(huán)的定量描述手段。第1～3章介紹目前先進(jìn)的監(jiān)測(cè)手段和可用于數(shù)據(jù)同化系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)源，包括我同風(fēng)云衛(wèi)星和美國(guó)NASA衛(wèi)星的系列數(shù)據(jù)。第4、5章講述青藏高原陸面過程模擬存在的問題與改進(jìn)，并論述水文模型參數(shù)化和參數(shù)估計(jì)的新方法。第6～10章介紹數(shù)據(jù)同化的桐關(guān)理論和方法，并重點(diǎn)探討了數(shù)據(jù)同化系統(tǒng)中模型誤差和觀測(cè)誤差的估計(jì)方法以及多尺度卡爾曼平滑框架。第11～14章講述數(shù)據(jù)同化的應(yīng)用，綜述了頗具影響力的北美陸面數(shù)據(jù)同化系統(tǒng)，并給出了同化方法應(yīng)用于土壤濕度、作物模擬和水文模型參數(shù)估計(jì)等研究領(lǐng)域的實(shí)例。
《全球變化與地球系統(tǒng)科學(xué)系列：陸面觀測(cè)、模擬與數(shù)據(jù)同化》面向遙感、大氣、水文、生態(tài)、環(huán)境及全球變化等領(lǐng)域和農(nóng)業(yè)估產(chǎn)方向的研究人員、研究生和高年級(jí)本科生。一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和建模方面的知識(shí)背景將會(huì)有助于對(duì)《全球變化與地球系統(tǒng)科學(xué)系列：陸面觀測(cè)、模擬與數(shù)據(jù)同化》的理解。

書籍目錄

第1章 陸面數(shù)據(jù)同化系統(tǒng)中的遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品
1.1 引言
1.2 大氣驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)
1.2.1 輻射數(shù)據(jù)
1.2.2 空氣溫度
1.2.3 水汽
1.2.4 降水
1.3 陸表遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品
1.3.1 地表溫度
1.3.2 地表反照率
1.3.3 葉面積指數(shù)
1.3.4 FPAR
1.3.5 植被指數(shù)
1.3.6 土壤濕度
1.4 模型參數(shù)化的土地覆蓋數(shù)據(jù)
1.5 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第2章 中國(guó)第二代極軌氣象衛(wèi)星——風(fēng)云三號(hào)及其在全球監(jiān)測(cè)中應(yīng)用
2.1 中國(guó)氣象衛(wèi)星歷史回顧
2.2 風(fēng)云三號(hào)系列衛(wèi)星的任務(wù)
2.3 FY-3A和FY-3B星上遙感儀器
2.4 FY-3A和FY-3B地面應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.5 風(fēng)云三號(hào)1級(jí)和2級(jí)產(chǎn)品
2.6 數(shù)據(jù)存檔和服務(wù)
2.7 風(fēng)云三號(hào)資料在多領(lǐng)域的應(yīng)用示例
2.7.1 全球天氣監(jiān)測(cè)
2.7.2 合風(fēng)監(jiān)測(cè)
2.7.3 衛(wèi)星資料同化和數(shù)值天氣預(yù)報(bào)
2.7.4 全球臭氧監(jiān)測(cè)
2.7.5 空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)
2.8 討論和總結(jié)
參考文獻(xiàn)
第3章 NASA衛(wèi)星與模型的陸面數(shù)據(jù)服務(wù)——數(shù)據(jù)獲取指南
3.1 NASA陸面產(chǎn)品介紹
3.1.1 NASA衛(wèi)星陸面觀測(cè)
3.1.2 NASA衛(wèi)星陸面產(chǎn)品、數(shù)據(jù)加工級(jí)別、數(shù)據(jù)分辨率及數(shù)據(jù)格式
3.1.3 NASA陸面數(shù)據(jù)同化模型產(chǎn)品
3.2 搜索和訂購(gòu)NASA地球科學(xué)數(shù)據(jù)產(chǎn)品
3.2.1 NASA地球科學(xué)數(shù)據(jù)與信息服務(wù)中心
3.2.2 從集中式系統(tǒng)查找和獲取數(shù)據(jù)
3.2.3 從數(shù)據(jù)歸檔中心查找陸面數(shù)據(jù)
3.2.4 獲取Landsat數(shù)據(jù)
3.2.5 從GESDISC獲取數(shù)據(jù)
3.3 NASA在線可視化服務(wù)
3.4 支持的研究項(xiàng)目與數(shù)據(jù)和服務(wù)使用示例
3.4.1 NASA數(shù)據(jù)支持的研究項(xiàng)目——NEESPI和MAIRS
3.4.2 利用Giovanni繪制示例地圖
3.5 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
第4章 旱區(qū)及高海拔地區(qū)陸面過程分析與模擬
4.1 陸面過程模型簡(jiǎn)介
4.2 旱區(qū)和高海拔地區(qū)陸面過程模擬中存在的問題
4.2.1 旱區(qū)陸地和大氣之間的熱耦合
4.2.2 高寒草地的土壤分層現(xiàn)象
4.2.3 土壤蒸發(fā)表層阻抗
4.3 旱區(qū)和高海拔地區(qū)陸面參數(shù)化的發(fā)展
4.3.1 熱力學(xué)粗糙度參數(shù)化方案及其驗(yàn)證
4.3.2 土壤垂向異質(zhì)性的逆向分析
4.3.3 土壤蒸發(fā)表層阻抗參數(shù)化方案
4.4 地表過程模擬的改進(jìn)
4.4.1 新熱力學(xué)粗糙度參數(shù)化方案對(duì)旱區(qū)模擬的改進(jìn)
4.4.2 考慮高寒草地土壤垂向異質(zhì)性對(duì)模擬的改進(jìn)
4.4.3 新土壤蒸發(fā)表層阻抗對(duì)模擬的改進(jìn)
4.5 總結(jié)和建議
參考文獻(xiàn)
第5章 水文模型參數(shù)化和參數(shù)估計(jì)方法綜述
5.1 概述
5.2 水文模型綜述
5.2.1 水文模型基本概念
5.2.2 現(xiàn)代水文建模的發(fā)展方向
5.3 參數(shù)估計(jì)方法綜述
5.3.1 自動(dòng)校正的條件
5.3.2 目標(biāo)函數(shù)的選擇
5.3.3 流行的水文模型優(yōu)化算法
5.4 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
第6章 遙感數(shù)據(jù)和陸面模型的同化——理論與方法
6.1 數(shù)據(jù)同化理論
6.1.1 模型的不確定性
6.1.2 觀測(cè)的不確定性
6.1.3 陸面數(shù)據(jù)同化概述
6.2 數(shù)據(jù)同化方法
6.2.1 數(shù)據(jù)同化方法分類
6.2.2 數(shù)據(jù)同化的貝葉斯理論基礎(chǔ)
6.2.3 集合卡爾曼濾波
6.3 陸面數(shù)據(jù)同化研究實(shí)例
6.3.1 同化MODIS地表溫度以提高土壤溫度廓線估計(jì)精度
6.3.2 同化被動(dòng)微波遙感觀測(cè)提高凍土活動(dòng)層土壤溫度估計(jì)精度
6.4 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
第7章 陸面數(shù)據(jù)同化系統(tǒng)模型誤差和觀測(cè)誤差的協(xié)方差估計(jì)
7.1 引言
7.2 研究背景
7.3 現(xiàn)代陸面模型中的應(yīng)用
7.4 存在的挑戰(zhàn)
7.4.1 觀測(cè)誤差自相關(guān)
……
第8章 集合卡爾曼濾波同化中誤差方差矩陣的膨脹調(diào)整
第9章 陸面數(shù)據(jù)同化系統(tǒng)誤差估計(jì)問題綜述
第10章 多尺度卡爾曼平滑框架及其在數(shù)據(jù)同化中的應(yīng)用
第11章 北美陸面數(shù)據(jù)同化系統(tǒng)概述
第12章 土壤濕度數(shù)據(jù)同化——用于季節(jié)性氣候預(yù)報(bào)中的狀態(tài)初始化
第13章 同化遙感數(shù)據(jù)與作物模擬模型的農(nóng)業(yè)應(yīng)用研究——最新進(jìn)展與發(fā)展方向

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