本书系统介绍了作者近年来在全球数值天气预报谱模式YHGSM上的最新研究成果，主要内容包括：基于气压混合垂直坐标的全球大气模式控制方程组，及其在采用静力与非静力平衡、干空气与全空气质量守恒、浅薄与深厚大气等情形下的表现形式；全球谱模式时空离散计算，与针对非静力谱模式的垂直方向高精度混合离散；尺度敏感的积云对流参数化、土壤水分平衡过程参数化与海表动力学粗糙度参数化；球谐函数变换高效数值算法及其稳定型变种；全球谱模式并行计算框架、三维数组重分布与半拉格朗日方案并行算法优化、水平导数从谱空间到格点空间的迁移；基于机器学习的数值预报产品偏差订正与台风强度智能预报等。
本书可供数值天气预报、地球系统模式等领域科研人员进行数值模拟技术、高效数值计算技术研究时进行参考，也可以作为高校教师、研究生与高年级大学生进行数值天气预报知识学习时的参考书。

前言
第1章 全球数值天气预报模式控制方程组
1.1 概述
1.2 垂直方向混合坐标设计
1.3 全球浅薄大气静力模式控制方程组
1.4 全球浅薄大气非静力模式控制方程组
1.5 全球浅薄大气非静力载水模式控制方程组
1.6 全球深厚大气非静力模式控制方程组
参考文献
第2章 全球谱模式高精度数值计算方法
2.1 概述
2.2 全球浅薄大气静力谱模式数值计算
2.3 全球浅薄大气非静力谱模式数值计算
2.4 全球浅薄大气非静力载水谱模式数值计算
2.5 全球深厚大气非静力谱模式数值计算j
2.6 全球非静力谱模式的高精度垂直离散
参考文献
第3章 全球数值天气预报模式关键物理过程参数化改进
3.1 概述
3.2 尺度敏感的积云对流参数化
3.3 土壤水分平衡过程参数化
3.4 海表动力学粗糙度参数化方案
参考文献
第4章 球谐函数变换高效数值算法
4.1 概述
4.2 球谐函数变换
4.3 基本型快速勒让德变换
4.4 稳定型快速勒让德变换
4.5 混合精度算法
参考文献
第5章 全球谱模式高效并行算法
5.1 概述
5.2 全球谱模式并行计算整体框架
5.3 二三维数组重分布中的计算与通信重叠
5.4 半拉格朗日方案并行计算的优化改进
5.5 格点空间水平求导的有限体积方法
参考文献
第6章 基于机器学习的全球数值预报产品解释应用
6.1 概述
6.2 基于机器学习的数值预报产品偏差订正
6.3 基于数值预报产品的台风强度智能预报技术
参考文献