“通用陆面模式 2024”（订购）

中山大学出版社

　　陆面过程模式是指描述陆地表层系统能量流动和物质循环过程的数值计算模式，目的是为数值天气、气候和地球系统模式提供陆面分系统模式，为陆面物理、化学、生物和人类活动影响过程机理的量化研究以及天气、气候和地球系统的可靠预测提供方法和平台。

　　中山大学出版社推出“通用陆面模式 2024”系列丛书，目前已出版的有《通用陆面模式 2024——科学报告》《通用陆面模式 2024——用户指南》《通用陆面模式 2024——源代码》。

丛书序言

　　“通用陆面模式 2024”是一套篇幅浩大的丛书，由戴永久院士团队将其数十年的研究所得编撰而成，是关于陆地表层过程问题的理论、模式、计算方法、数据和高性能计算等的大全书式的著作，既可作为科学专著研读，又可作为解决实用问题的参考手册来使用，具有鲜明的学术性特色与软件工程实践导向。

　　陆面过程研究聚焦地球表层过程的自然机制和圈层之间的相互作用在地球陆地表层的反映，关联到气象学、水文学、土壤学、植物生理生态学、湖沼学、农学、冰川冻土、卫星遥感应用和高性能计算等众多学科领域，以及上述各门有关学科间的内在联系等。

　　陆面过程因其复杂性，是最近50多年来才作为专门问题开展研究的。其研究逐步从观测积累迈向理论建模与数值计算。其数值计算模式——陆面模式，不仅构建了地球陆地表层的动力学模式，更成为气象、水文与水资源、生态环境等领域的核心工具和研究平台。陆面过程建模需兼具严谨的科学思维与精细的工程实践，其艰辛与挑战可见一斑。

　　陆面过程建模可归纳为四大任务：一是面向过程的数学物理建模，涵盖方程和函数构建、数值离散方案设计及高性能计算实现；二是全球高分辨率陆面属性数据库，包含土地覆盖／土地利用、植物生理生态过程、土壤物理化学过程和地形地貌等特性参数数据集；三是陆面状态场初始化系统，建立陆面数据同化系统，融合卫星遥感、地面台网等观测数据；四是模式评估验证体系，建立包含不确定性量化、多维度评估指标及基准数据集的全链条评估框架。戴永久院士团队推出厚重的八卷本丛书，系统、详尽地阐述了团队在上述四大方面的工作，即：

　　卷一《通用陆面模式 2024——科学报告》提供CoLM 2024的全面且详细的科学描述，包括模式整体框架，陆面物理、化学、水文、生态和人类活动等过程的数学建模的科学原理和数值计算方法。

　　卷二《通用陆面模式 2024——用户指南》提供CoLM 2024的软件使用说明，以便帮助用户理解和高效使用软件，包括模式安装、数据准备、选项配置、运行、优化和调试等，以及不同场景的应用案例的运算操作。

　　卷三《通用陆面模式 2024——源代码》提供CoLM 2024的计算源代码，供更广大的用户群体和研发人员翻阅、查错、推敲和欣赏。

　　卷四《通用陆面模式 2024——陆面属性数据集》提供陆面属性数据研制方法，以及与模式相适配的完备的全球高分辨率陆面属性数据资料集，包含土地覆盖／土地利用、植物生理生态过程、土壤物理化学过程和地形地貌等特性参数。

　　卷五《通用陆面模式 2024——陆面模式评估系统》提供陆面模式的评估验证平台，包含基准数据集、多维度评估指标、不确定性量化等全链条评估工具。

　　卷六《通用陆面模式 2024——尺度转换与陆–气耦合技术》讲解陆面过程的尺度律，陆面属性参数、大气驱动、陆面状态场和通量的升尺度与降尺度方法，陆面模式与大气模式的耦合技术。

　　卷七《通用陆面模式 2024——参数优化技术》讲解模式的参数敏感性分析及其率定方法、优化技术和不确定性定量分析方法。

　　卷八《通用陆面模式 2024——数据同化系统》讲解陆面状态初始场的制作方法，整合地面台网、卫星遥感等多源异构数据的同化技术。

　　必须指出，戴永久院士团队自始至终坚持的开源是全方位开放共享，不仅涵盖源代码，还包括从陆面过程的数学物理建模、数据集构建、性能评估、尺度转换、参数优化、数据同化和高性能计算到实际应用的每一个步骤与所有细节。他们特别强调模式系统的透明性和可拓展性，以便复现和改进，推动陆面过程研究群体的高效协作，并为跨学科知识交流与技术创新搭建坚实平台。

　　特别指出，源代码在传统的期刊和书籍中是不刊登出来的，只能从相关的网站和云平台下载，传播范围很小，只限于专业人员，因此一般读者是看不到的，没法做大范围的交流。为此戴永久团队特以本丛书编写为例，使源代码可以通过网站下载与书籍出版相结合的形式使用和传播，有利于学术交流。戴永久团队此创举，是十分有意义的。

　　戴永久团队的这项科学工程，既是对过往研究的凝练，亦为未来探索铺路。愿此丛书推动陆面模式研究与应用迈向新高度，为地球科学的发展注入持久动力。

　　是为序。

分册介绍

《通用陆面模式 2024——科学报告》（订购）

　　本卷系统阐述了通用陆面模式CoLM的理论基础与科学架构。全书从陆面过程的基本定义与一般理论出发，逐层展开模式的物理框架与数学描述。内容涵盖模式整体框架，陆面物理、化学、水文、生态和人类活动等过程数学建模的科学原理和数值计算方法，为理解CoLM的理论内涵与模拟能力提供了完整的学术依据。本卷覆盖了所有在CoLM 2024版本之前发布的版本，并将随着新版本的发布及功能添加进行更新。CoLM属于开源系统，由中山大学大气科学学院戴永久研究团队开发和维护，欢迎下载和使用。

《通用陆面模式 2024——用户指南》（订购）

　　该指南旨在为模式使用者提供从安装到运行的全流程操作指导。全书详细说明了模式运行环境的配置、脚本环境变量与头文件的设定、陆面数据与初始数据的生成方法、时间循环计算的执行流程等关键步骤。此外，该指南还提供了单点离线实验与全球离线实验的完整示例，并附有模式参数、变量定义及namelist设置等详细参考表格。本卷是研究者快速上手并有效使用CoLM的必备工具书。

《通用陆面模式 2024——源代码》（订购）

　　本卷为系列套书，共分为七册，结构化地呈现了通用陆面模式 2024版源代码，并加以导读。该源代码以Fortran 90语言编写，代码结构清晰，模块划分明确。本卷不仅提供了全部源文件，还附有子程序大纲与代码结构说明。通过阅读源代码，研究者可以深入理解陆面模式所涉及的知识原理、数值方案、系统组成和各功能模块的具体实现方式，为模式的二次开发、参数优化与定制化应用提供技术基础。代码的可读性与注释的完备性，使其成为更广大用户群体和研发人员的书架书，亦可作为专业领域的教学参考和进一步科学研究的出发点。

来源：中山大学出版社