日前，由中國科學院海洋所副研究員張坤與中國科學院院士、復旦大學教授穆穆，復旦大學副教授戴國錕以及中國科學院大氣物理研究所副研究員徐輝合作撰寫的專著《條件非線性最優擾動及其在大氣-海洋研究中的應用》，由科學出版社出版發行。
《條件非線性最優擾動及其在大氣-海洋研究中的應用》專著封面
大氣與海洋系統高度復雜且具非線性特性，傳統線性方法在研究氣候異常、極端事件和預報不確定性等方面局限性顯著。為應對這一挑戰，穆穆團隊于 2003 年首創“條件非線性最優擾動”（Conditional Nonlinear Optimal Perturbations，簡稱 CNOP）方法，為探索大氣海洋系統演變的非線性不穩定機制開辟新路徑。該方法已廣泛應用于黑潮、ENSO、熱帶氣旋、中高緯阻塞等多個高影響海氣事件研究，推動了非線性理論在大氣 - 海洋科學中的發展。
此專著全書共 8 章，系統介紹了 CNOP 的理論基礎、數值實現方法，并結合大量案例展示其應用價值。第 1 章總體描述了 CNOP 方法的理論基礎，涵蓋提出背景、發展歷程、理論框架、物理意義及數值求解方法。第 2 章結合不同數值模式，詳細介紹用伴隨方法、粒子群優化算法等多種優化算法數值求解 CNOP，讀者還可掃描本書封底二維碼下載 CNOP 計算程序。第 3 章至第 8 章是應用篇，介紹了該方法在 ENSO 春季預報障礙、臺風目標觀測、阻塞和北大西洋濤動可預報性、大西洋經圈翻轉環流研究、黑潮大彎曲路徑變異和黑潮入侵南海研究、陸地生態系統模擬不確定性研究中的成功應用。
據介紹，作者期望讀者通過學習本書，將 CNOP 與大氣 - 海洋科學關鍵問題結合，從動力學問題、計算資源利用、可預報性、目標觀測、集合預報、人工智能和深度學習等方面，進一步推廣該方法應用，為實際業務預報和預測作貢獻，提高我國天氣和氣候預測水平。
據悉，書籍撰寫過程中，眾多專家學者給予了支持幫助。該書出版還得到國家自然科學基金委員會基礎科學中心項目等多個項目資助。
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