本书编写过程中借鉴和吸取了作者前辈们的多本专著之精华，对相关知识内容进行了有效的整合、归纳和优化，并结合作者多年来从事海洋环境数值预报教学和研究积累的知识和经验，从知识学习和能力培养的规律出发，构建了本书的内容和体系，即从一维到二维、再到三维，层层深入地介绍海洋动力学模型和相应的数值模式；然后，基于海洋数值模式，介绍了常见海洋环境现象（即天文潮、风暴潮、海浪和海洋环流）预报所需了解和掌握的基础方法及数值技术，并提供了数值计算案例。由于海洋数值预报的内涵非常丰富，涉及多个学科专业，作者并没有全面铺开介绍，而是侧重从海洋动力学模型和海洋数值模式层面阐述海洋数值预报。
海洋数值预报是以过去和当前的海水状态为初始状态，通过数值求解描述海洋演变规律的海水运动方程组，并结合观测和同化等手段预报未来海洋现象和状态的一种重要方法。海洋数值预报是开展海洋防灾减灾、海上重要活动海洋环境保障的主要方式。通过本书的学习，能够使读者掌握海洋数值预报基础理论知识和数值技术，熟悉常用海洋数值模式特点，初步具备解决海洋数值预报中常见问题的能力，为以后从事相关工作奠定必要基础。
第１ 章 绪 论 ……（１）
１.１ 海洋数值预报的发展 ……（１）
１.２ 海洋数值模式的建立 ……（２）
１.３ 海洋数值模式的分类 ……（３）
１.４ 海洋数值模式的基本方程组 ……(14)
第２ 章 数值方法基础 ……（１４）
２.１ 有限差分方法 ……（１４）
２.２ 典型差分格式 ……（２１）
２.３ 差分方程的基本性质 ……（２８）
２.４ 偏微分方程初值问题的数值解 ……（３０）
２.５ 稳定性分析方法 ……（４１）
２.６ 对流方程常见差分格式的稳定性 ……（４５）
２.７ 数值模式中常用算法 ……（５１）
第３章 二维流场数值模式 ……（６４）
３.１ 二维流场基本方程及物理过程参数化 ……（６４）
３.２ 水平网格的数值效应 ……（６６）
３.３ 二维流场模型常见差分格式 ……（７７）
３.４ 二维流场模型中常见的边界问题 ……（８０）
第４ 章 三维流场数值模式 ……（８５）
４.１ 三维流场数值模式的基本方程 ……（８５）
４.２ ｚ 坐标三维流场数值模式……（８９）
４.３ σ 坐标三维流场数值模式 ……（９４）
４.４ 常见斜压三维流场数值模式 ……（１００）
第５ 章 海浪数值模式 ……（１０７）
５.１ 海浪数值模式的发展历史 …（１０７）
５.２ 海浪能谱传输方程与源函数 ……（１０８）
５.３ 第三代海浪数值模式 ……（１１７）
５.４ 混合型海浪数值模式 ……（１２３）
第６ 章 天文潮和风暴潮数值预报基础 ……（１２９）
６.１ 天文潮数值预报 ……（１２９）
６.２ 风暴潮数值预报 ……（１４４）
第７ 章 海浪和海洋环流数值预报基础 ……（１５７）
７.１ 海浪数值预报 ……（１５７）
７.２ 海洋环流数值预报 ……（１６５）
７.３ 海浪在海洋环流数值计算中的作用 ……（１６８）
７.４ 中尺度过程在海洋环流数值计算中的作用 ……（１７５）
第８ 章 资料同化技术简介 ……（１７６）
８.１ 基于统计估计的资料同化技术 ……（１７６）
８.２ 基于最优控制的资料同化技术 ……（１７７）
８.３ 资料同化技术在海洋科学中的应用前景 ……（１７８）
参考文献 ……（１８０）
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