Fortran语言程序设计教程

Fortran语言自1957年诞生以来，一直是科学计算的支柱性编程语言。特别是对于气象专业来说，Fortran的应用几乎无处不在。编写一本《Fortran语言程序设计教程》不仅能够教授基本的编程知识，而且对于学生和专业人士理解如何在气象学领域利用编程解决实际问题具有重要的指导意义。 本书分为基础篇、提高篇和应用篇三大部分，全面覆盖了Fortran语言从入门到高级应用的各个方面。在基础篇中，我们从编程的基本元素入手，讲解了变量的定义、数据类型的选择、控制结构的设计以及函数和子程序的编写等基础知识。这些是编程的基石，对于初学者而言，掌握这些基础概念和逻辑是至关重要的。 提高篇则进一步深入到更为复杂的主题中，比如数组和文件操作。数组是处理气象数据时不可或缺的工具，文件操作则让学习者学会如何从外部存储设备中读取和写入数据，这对于后续处理大量气象数据是必不可少的技能。此外，本部分还涉及了模块化编程的概念，强调代码的可重用性和模块化，为编写更大规模的程序打下基础。 应用篇结合了气象学的业务需求，专注于将编程技术应用到气象数据分析、并行计算以及数值预报模型的实现上。在这里，学习者可以接触到如何使用FORTRAN编写WRF（Weather Research and Forecasting Model）和MM5（Mesoscale Model 5）等先进数值预报模式，这些模式在天气预报和气候变化研究中扮演着核心角色。 本书的特色之一，是紧密结合了气象专业的特点，选取了与气象学相关的实例来讲解编程。这种实践与理论相结合的方式不仅能够增强学习者对课程重要性的认识，而且能够极大地提高他们的学习兴趣。比如，通过实际的气象数据处理例子，学习者能够立即应用他们在前两篇中学习到的理论知识，从而获得更深刻的理解和记忆。 在内容上，本书紧跟FORTRAN90/95标准的更新，着重介绍了语言的新特性，如面向对象编程技术。这些内容的引入，不仅使教程内容保持现代性，而且有助于学生掌握更高级的编程技巧，适应软件开发的最新趋势。 考虑到非计算机专业的学生可能缺乏程序设计的背景知识，作者在书中加入了程序设计方法的基础知识，用以帮助这部分学生更好地理解和掌握整个编程过程。这样一来，无论学生是否来自计算机科学专业，都能够通过本书系统地学习到Fortran编程，并将所学知识应用到实际的气象科学计算中。 本书中的实例设计不仅数量丰富，而且十分贴近实际，旨在帮助学生通过动手实践来巩固理论知识。同时，本书也可供需要使用FORTRAN进行科学计算的科技工作者参考。读者通过学习，不仅能够掌握Fortran语言的编程技能，还能了解到如何将这些技能应用于解决气象领域的具体问题。 从整体上看，《Fortran语言程序设计教程》是一本专门为气象专业及其相关领域学生和专业人士设计的编程教材。它不但注重理论知识的系统性、完整性，而且强调实践应用的重要性。随着计算机技术和大气数值模拟技术的不断进步，Fortran语言在科学计算领域的核心地位并未动摇，反而因其稳定性和高性能的特性而持续受到重视。因此，本书的出版对于气象领域的教育质量和科技人才培养具有不可估量的重要意义，有助于培养更多掌握现代计算技术的高素质气象科技人才，以适应信息化时代对气象人才的新要求。