本书重点对比、分析数据同化领域两大主流数据同化方法集合卡尔曼滤波(EnKF)与四维变分同化(4DVar)各自的优势与不足，推出实现两者优劣互补的NLS-4DVar。进一步，从样本生成与更新、高效局地化、多重网格NLS-4DVar以及整体校正初始与模式误差的NLS-i4DVar等多角度、递进式对NLS-4DVar方法予以

本书借助多源观测资料和精细数值模拟研究，总结东北冷涡暴雨系统的中尺度结构特征和发生发展演变机理，探讨其与不同纬度、不同尺度系统之间的相互作用，重点研究直接造成暴雨的中尺度系统的结构与热动力过程，最后归纳一些反映其中尺度系统动力结构、具有物理意义的预测方法，提炼东北冷涡暴雨的物理概念模型，有助于提升东北冷涡背景下典型暴雨

《数值预报模式中的变量配置》系统地叙述了数值预报模式中的变量配置问题，研究了在水平方向不同差分精度和变量配置对惯性重力外波和Rossby波模拟精度的影响，探究了不同垂直网格和不同差分精度对描写惯性重力内波和声重力波的性能差异，研究了不同的正立方体网格在静力和非静力情况下的离散性能，包括水平分辨率和垂直分辨率的匹配问题等

空间天气预报是20世纪90年代迅速发展起来的重要空间科学前沿领域之一，其意义在于：它是空间时代关系人类社会发展与生存安全的一种基本保障能力，是一个国家综合实力的体现，是关系人类社会将“地球实验室”的知识体系向“空间实验室”拓展的一种知识创新能力，是国家空间科学水平的一种基本量度。空间天气预报正成为空间界国际科技活动热点

本书根据经济发展对气象服务提出的要求，从卫星云图的本质特性出发，运用现代信息技术与大气科学交叉互补的研究思路，将稀疏表示思想引入卫星云图处理，并针对卫星云图的模糊性，采用不确定性理论及机器学习法，开展了卫星云图降噪、多通道云图融合、卫星云图超分辨率、云类识别、云图检索等方面的研究，以期提高气象业务服务水平，并拓展稀疏表