Skip to content

Instantly share code, notes, and snippets.

@jamal919
Last active April 15, 2022 06:25
Show Gist options
  • Save jamal919/c2412e96aebc57401e0d7b3a3e7bbc7a to your computer and use it in GitHub Desktop.
Save jamal919/c2412e96aebc57401e0d7b3a3e7bbc7a to your computer and use it in GitHub Desktop.
Ocean Science Curriculum Booklist

Introduction to weather, climate and air pollution

Ahrens, C. D., Meteorology Today, 11th editions, Cengage, 2015

Data Analysis Method for Atmospheric and Oceanic Science

RudraPratap, Getting started with MATLAB, 1stEdition, Oxford, 2010.  Trauth, M., MATLAB Recipes for Earth Sciences, 3rd Edition, Springer 2010  Trauth, M. and E. Sillman, MATLAB and Design Recipes for Earth Sciences, 1st Edition, Springer, 2012  von Storch, H. and F.W. Zwiers, Statistical Analysis in Climate Research,1st Edition, Cambridge,2003  Wilks D.S., Statistical Methods in the Atmospheric Sciences. 3rd edition, Academic, 2010

Mathematical and Computational Methods for Atmospheric and Oceanic Sciences

Kreyszig, E.; Advanced Engineering Mathematics, Seventh Edition, John Wiley 1993.  Press, W.H., Flannery, B.P., Teukolsky, S.A. and Vetterling W.E.; Numerical Recipes: The Art of Scientific Computing, Cambridge Univ Press.   Boyce, W.E. &DiPrima R.C.; Elementary Differential Equations and Boundary Value Problems, John Wiley 2001.  Carnahan, B., Lither, H.A & Wilkes, J.O.; Applied Numerical Methods, Wiley, New York 1969.   Rajaraman, V.; Computer Programming in Fortran 90 and 95, PHI 1997.  Mesinger, F. and A. Arakawa; Numerical Methods used in Atmospheric Models. Vol 1, Garp Publications Series No. 17

Physics of Atmosphere

Wallace, J. M. and P. V. Hobbs, Atmospheric Science ‐ An Introductory Survey, Academic Press, 2006.  Stull, R.B., Meteorology for Scientists and Engineers, Brooks/Cole, 2000.  Buyers, H.R., General Meteorology, McGraw Hill Book Company, 1977.

Dynamics of the Atmosphere

Vallis G.K., Atmospheric and Oceanic Fluid Dynamics, Cambridge Univ. Press, 2006  Pedlosky J., Geophysical Fluid Dynamics, Springer‐Verlag, 1979   Holton J.R., An Introduction to Dynamic Meteorology, Academic Press, 1992  Jacobson M. Z., Fundamental of Atmospheric Modeling, Cambridge University Press, 1999.

Atmospheric Chemistry and Air Pollution

Sonntag, R. E., C. Borgnakke, and G. J.VanWylen, Fundamentals of Thermodynamics, 5th Ed., John Wiley, 2000.  Seinfeld, J.H.,  and S.N. Pandis, Atmospheric Chemistry and Physics: From Air Pollution to Climate Change, John Wiley and Sons, 1998.  Jacob, D.J., Introduction to Atmospheric Chemistry, Princeton University Press, 1999.  Wark Kenneth, and Cecil F. Warner, Air Pollution: Its origin and Control, Harper and Rw Publishers, 1976.  Arya, S.P., Introduction to Micrometeorology, Academic Press, 2006.

Science of Climate Change

Suggested Texts:  Dennis L. Hartmann, Global Physical Climatology  Marshall, J., and Plumb, R.A., Atmosphere, Ocean, and Climate Dynamics: An Introductory Text, Academic Press, 2007  Peixoto, J. P., and Oort, A. H., Physics of Climate, Springer, 1992  Graedel, T. E., and Crutzen, P. J., Atmosphere, Climate and Change, 1995.  Neelin, J. D., Climate Change and Climate Modeling, Cambridge University Press, 2011.  References:  Imbrie, J., and Imbrie, K. P., Ice Ages: Solving the Mystery, Harvard University Press, 2005  Washington, W. M., and Parkinson, C. L., An Introduction to Three‐Dimensional Climate Modeling, 2nd Edition, University Science Books, 2005  Climate Change 2013 ‐ The Physical Science Basis: Working Group I Contribution to the Fourth Assessment Report of the IPCC (Climate Change 2013), Cambridge University Press, 2013  Weart, S. R., The Discovery of Global Warming, Harvard University Press, 2003

Physical and Dynamical Oceanography

Text Book:  Talley, L.D., G.L. Pickard, W.J. Emery, J. H. Swift, Descriptive Physical Oceanography, sixth edition, Elsevier, 2011.  Pond, S., G.L. Pickard, Introductory Dynamic Oceanography, Butterworth‐Heinemann, 1983    References:  Stewart, R. H., Introduction to Physical Oceanography, 2008.  Huang, R.X., Ocean Circulation, Cambridge, 2010.  Trujillo, A. P., H.V. Thurman, Essentials of Oceanography, eleventh edition, Pearson, 2014.  Olbers, D.J., J. Willebrand, C. Eden, Ocean Dynamics, First edition, Springer, 2012.  C.A. Brebbia, G. Benassai, G.R. Rodriguez, Coastal Processes, WIT Press, 2009

Numerical Modeling of the Atmosphere and Ocean

Jean Coiffier, Fundamentals of Numerical Weather Prediction, Cambridge University Press, 2011.  Krishnamurti, T. N. and L. Bounoua, An Introduction to Numerical Weather Prediction Techniques, CRC Press, 1995.  Ehrendorfer, Martin, Spectral Numerical Weather Prediction Models, SIAM, 2012.  Holton, J. R. and G. J. Hakim, An Introduction to Dynamic Meteorology, Academic Press, 2012.    Haltiner, G. J. and R. T. Williams, Numerical prediction and dynamic meteorology, Wiley, 1983  Salby, M. L., Fundamentals of atmospheric Physics, Academic Press, 1996.  Washington, M. and C. L. Parkinson, Introduction to three dimensional climate modeling, University Science Books, 2005.  Kantha, L.H. and C.A. Clayson, Numerical Models of Oceans and Oceanic Processes, Academic Press, 2000. 

Advanced Data Analysis for Weather and Climate

Trauth, M., et al., MATLAB Recipes for Earth Sciences, 3rd Edition, Springer 2010  Daniel S. Wilks, “Statistical Methods in the Atmospheric Sciences” Academic Press Inc; 3rd Revised edition (4 July 2011)  Hans von Storch, Francis W. Zwiers, “Statistical Analysis in Climate Research”, Cambridge University Press (March 4, 2002)  Gwilym Jenkins, Donald Watts, “Spectral Analysis and Its Applications”, Emerson‐Adams Press (December 2000) ‐  REFERENCE  Rudolph W. Preisendorfer. “Principal Component Analysis in Meteorology and Oceanography”, Elsevier Science Ltd (December 1988) ‐ REFERENCE

Boundary Layer Meteorology

Stull, R. B., Boundary Layer Meteorology, 1st Ed, Kluwer Academic, 1999.  Garratt, J. R., The Atmospheric Boundary Layer, 1st Edition, Cambridge University Press, 1994.  Kaimal, J.C. and J. J. Finnigan, Atmospheric Boundary Layer Flows, 1st Edition, Oxford, 1994 

Dispersion of Air Pollutants

Textbook:  Wark K., C. F. Warner and W. T. Davis, Air Pollution, Its Origin and Control, Prentice Hall, 1997.  S. Pal Arya, Air Pollution Meteorology and Dispersion, Oxford University press, Inc., 1999.    Reference:  Pasquill F. and Smith F. B., Atmospheric Diffusion, Ellis Horwood Limited. 1983.  Rao M. N. and Rao H. V. N., Air Pollution, Tata McGraw‐Hill Publishing Company Limited, 1989.  Seinfield J. H and S.N. Pandis: Atmospheric Chemistry and Physics of Air Pollution,John Wiley and Sons, 2006. 

Mesoscale Meteorology

Ray, P. S., Mesoscale Meteorology and Forecasting, AMS, 1986  Lilly, D. K. and T. G. Chen, Mesoscale Meteorology ‐ Theories, Observations and Models, Springer, 1983  Lin, Y., Mesoscale Dynamics, 2nd Edition, Cambridge University Press, 2010  Pielke, R. A., Mesoscale Meteorological Modeling, 3rd Edition, Academic Press, 2013

Atmospheric Aerosols

Textbook:  Seinfeld, J. H. and S. N. Pandis, Atmospheric chemistry and physics: from air pollution to climate change, Wiley, 2006.     Reference materials  Jacob, D., Introduction to Atmospheric chemistry, Princeton University Press, 1999.  Bohren, C. F., and D. R. Huffman, Absorption and Scattering of Light by Small Particles, Wiley, 1983.  Kondratyev, K. Y., and L. S. Ivlev, Atmospheric Aerosol Properties: Formation, Processes and Impacts, Springer Praxis Books, 2005.  Hobbs, P. V., Aerosol‐Cloud‐Climate Interactions, Academic Press Inc., 1993  Kondratyev, K. Y., Climatic Effects of Aerosols and Clouds, Springer; 1999.  Boucher, O., Atmospheric Aerosols: Properties and Climate Impacts, Springer; 2015  Jacobson, M. Z., Fundamentals of Atmospheric Modeling, Cambridge University press, 2005

Cloud Physics

Suggested textbook:  Pruppacher, H. R. and Klett, J. D., Microphysics of clouds and precipitation, Kluwer Academic Publications, 2000.  Rogers, R. R. and M. K. Yau, A short course in cloud physics, 3rd Edition, 1996.    Suggested reference:  Lamb, D., and Verlinde, J., Physics and chemistry of clouds, Cambridge Press, 2011  Wang, P. K., Physics and dynamics of clouds and precipitation, Cambridge Press, 2013  Starka, J. M., Cloud and precipitation microphysics, Cambridge Press, 2009  Cotton, W. R., Bryan, G. H. and Heever, S. C. van D., Strom and Cloud Dynamics, Academic press, 2011  Khvorostyanov, V. I. and J. A. Curry, Thermodynamics, Kinetics and Microphysics of Clouds, Cambridge Press, 2014.  Seinfeld, J. H. and S. N. Pandis, Atmospheric chemistry and physics: from Air Pollution to Climate Change, Wiley, 2006.   Houze, R. A., Cloud dynamics,  2nd edition, 2014

Remote Sensing of the Atmosphere and Ocean

Kiddr, S. Q. and T. H. VonderHaar, Satellite Meteorology: An Introduction, Academic Press, 1995  Coakley, J. and P. Yang, Atmospheric Radiation, Wiley‐tech,2014  Purkis, S., and V. klemas, Remote sensing and Global Environmental Change, Wiley‐Blackwell, 2011.  Liang, S., X. Li and J. Wang, Advanced Remote Sensing, Academic Press, 2012.  Remer, L. and D. Tanre, Aerosol Remote Sensing,  Springer, 2013  Martin, S., An Introduction to Ocean Remote Sensing, Cambridge University press, 2nd edition, 2014  Fukao, S., amd K. Hamazu, Radar for Meteorological and Atmospheric observations, Springer, 2014

Synoptic Meteorology

Lijlequist , G. H., Weather and Weather Maps: A Volume Dedicated to the Memory of Tor Bergeron (15.8.1891‐13.6.1977),  1st Edition,Springer Basel, 1981.  Bluestein, H. B., Synoptic‐Dynamic Meteorology in Midlatitudes: Volume I: Principles of Kinematics and Dynamics, 1st Edition, Oxford University Press, 1993   Krishnamurti, T. N., L. Stefanova, and V. Mishra, Tropical Meteorology, 1st Edition, Springer, 2013 

Tropical Weather and Climate

Saha, K., Tropical Circulation Systems and Monsoons, Springer, 2009.  Krishnamurti, T.N., L. Stefanova, V. Misra, Tropical Meteorology: An Introduction, Springer, 2013.  Review papers (Madden Julian, 1971; Philander, 1990; Schneider and Sobel, 2007; etc.)

General Circulation of the Atmosphere

Randall, D., Introduction to the General Circulation of the Atmosphere, Princeton University Press, 2015.  James, I. N., Introduction to Circulating Atmospheres, Cambridge, 1995.   Satoh, M., Atmospheric circulation dynamics and general circulation models, Springer, 2004.  Vallis, G. K., Atmospheric and Oceanic Fluid Dynamics: Fundamentals and Large‐scale Circulation, Cambridge, 2006.  Schneider, T. and A. H. Sobel, Global Circulation of the Atmosphere, Princeton University Press, 2007.  Saha, K., Tropical Circulation Systems and Monsoons, Springer, 2009.  Neelin, D. J., Climate Change and Climate Modeling, Cambridge University Press, 2010.

Land Atmosphere Interactions

Bonan, G., Ecological Climatology: Concepts and Applications, 2nd Edition, Cambridge, 2008  Shuttleworh, W. J., Terrestrial Hydrometeorology, 1st Edition, John Wiley & Sons.,2012

Renewable Energy Meteorology

Ahrens, D., Meteorology Today, 11th Edition, Cengage, 2015  Emeis, S., Wind Energy Meteorology, 1 st Edition, Springer, 2013  Garratt, J. R., The Atmospheric Boundary Layer, 1st Edition, Cambridge University Press, 1994.  Kaimal, J.C. and J. J. Finnigan, Atmospheric Boundary Layer Flows, 1st Edition, Oxford, 1994  Kalogirou, S., Solar Energy Engineering, 1st Edition, Elsevier, 2009  Stull, R., Introduction to Boundary Layer Meteorology, 1st Ed, Kluwer Academic, 1999.  Stull, R., Meteorology for Scientists and Engineers, 2nd Edition, Cengage, 1999

Earth System Modeling

Neelin, D. J., Climate Change and Climate Modeling, Cambridge University Press, 2010  Lauritzen, P. H. et al., Numerical Techniques for Global Atmospheric Models, Springer, 2011.  Washington, M. W. and C. L. Parkinson, An Introduction to three‐dimensional climate modeling, University Science Books, 2005.   Trenberth, K. E., Climate System Modeling, Cambridge University Press, 2010.  Mote, P. and A. O’Neill Numerical Modeling of the Global Atmosphere in the Climate System, Kluwer, 2000.  Puri, K., R. Redler, and R. Budich, Earth System Modeling ‐ Volume 1: Recent Developments and Projects, Springer, 2013.  Drake, J. B., Climate Modeling for Scientists and Engineers, Society for Industrial and Applied Mathematics, 2014 

Air Sea Interaction

Gill, A. E., Atmosphere‐Ocean Dynamics, Academic Press, 1982.  Roll, H.U., Physics of the Marine Atmosphere, Academic Press, 1965.  Kraus, E.B., J.A. Businger, Atmosphere‐Ocean Interaction, Oxford University Press, 1994.  Liss, P. S., M.T. Johnson, Ocean‐Atmosphere Interaction of Gases and Particles, Springer, 2014.   Csanady, G. T., Air‐Sea Interaction: Laws and Mechanisms, Cambridge University Press, 2001. 

Coastal Ocean and Estuarine Processes

Holthuijsen, L.H., Waves in Oceanic and Coastal Waters, Cambridge, 2009.  Svendsen, I.A., Introduction to Nearshore Hydrodynamics, World Scientific, 2006.  Janssen, P., The Interaction of Ocean Waves and Wind, Cambridge, 2009.  Mani, J.S., Coastal Hydrodynamics, PHI, 2012.  Dean, G.R. and R.A. Dalrymple, Coastal Processes with Engineering Applications, Cambridge, 2002.   Nielsen, P., Coastal and Estuarine Processes, World Scientific, 2009.

Advanced Dynamic Meteorology

Holton J.R., Introduction to Dynamic Meteorology, Academic Press, 2004  Haltiner G.J. and R.T. Williams, Numerical Prediction & Dynamic Meteorology, Wiley, 1980  Dutton J.A., Dynamics of Atmospheric Motion, Dover Publication, 1995  Gill A.E., Atmosphere‐Ocean Dynamics, Academic Press, 1982  Zdunowski W. & A. Bott, Dynamics of Atmospheric Motion, Cambridge Univ. Press, 2003  Riegel C.A., Fundamentals of Atmospheric Dynamics and Thermodynamics, World Scientific, 1992  Lighthill M.J. & R.P. Pearce, Monsoon Dynamics, Cambridge Univ. Press,1980  Palmen E. & C.W. Newton, Atmospheric Circulation System, Academic Press, 1969  Schneider T. and A. Sobel (eds.), The Global Circulation of the Atmosphere, Princeton Univ. Press, 2007  Pierrehumbert R.T., Principles of Planetary Climate, Cambridge Univ. Press, 2007

Climate Variability

No text books, only classic papers Clara Deser, Michael A. Alexander, Shang‐Ping Xie, and Adam S. Phillips, Sea Surface Temperature Variability: Patterns and Mechanisms, Annual Review of Marine Science, Vol. 2: 115‐143 (January 2010) DOI: 10.1146/annurev‐marine‐120408‐151453  D. R. Easterling, J. L. Evans, P. YaGroisman, T. R. Karl, K. E. Kunkel, and P. Ambenje, 2000: Observed Variability and Trends in Extreme Climate Events: A Brief Review*. Bull. Amer. Meteor. Soc., 81, 417–425.  William K.‐M. Lau, Duane E. Waliser, Intraseasonal Variability in the Atmosphere‐Ocean Climate System, Springer‐Praxis, 2012  Roland A. Madden and Paul R. Julian, 1971: Detection of a 40–50 Day Oscillation in the Zonal Wind in the Tropical Pacific. J. Atmos. Sci., 28, 702–708.  Roland A. Madden and Paul R. Julian, 1994: Observations of the 40–50‐Day Tropical Oscillation—A Review. Mon. Wea. Rev., 122, 814–837.  Zhang, C. (2005), Madden‐Julian Oscillation, Rev. Geophys., 43, RG2003, doi:10.1029/2004RG000158.  Battisti, D. S., and E. S. Sarachik (1995), Understanding and predicting ENSO, Rev. Geophys., 33(S2), 1367–1376, doi:10.1029/95RG00933.  Wang, C. and Picaut, J. (2004) Understanding Enso Physics—A Review, in Earth’s Climate (eds C. Wang, S.P. Xie and J.A. Carton), American Geophysical Union, Washington, D. C..doi: 10.1029/147GM02  Webster, P. J. and Yang, S. (1992), Monsoon and Enso: Selectively Interactive Systems. Q.J.R. Meteorol. Soc., 118: 877–926. doi: 10.1002/qj.49711850705  Gadgil, S., The Indian Monsoon And Its Variability, Annual Review of Earth and Planetary Sciences, Vol. 31: 429‐467 (May 2003), DOI: 10.1146/annurev.earth.31.100901.141251  Nathan J. Mantua, Steven R. Hare, The Pacific Decadal Oscillation, Journal of Oceanography, 02‐2002, Volume 58, Issue 1, pp 35‐44, 2002  James W. Hurrell, YochananKushnir, GeirOttersen and Martin Visbeck, “An Overview of the North Atlantic Oscillation” DOI: 10.1029/134GM01, American Geophysical Union. 2013  Marshall, J., Kushnir, Y., Battisti, D., Chang, P., Czaja, A., Dickson, R., Hurrell, J., McCartney, M., Saravanan, R. and Visbeck, M. (2001), North Atlantic climate variability: phenomena, impacts and mechanisms. Int. J. Climatol., 21: 1863–1898. doi: 10.1002/joc.693  David W. J. Thompson and John M. Wallace, 2000: Annular Modes in the Extratropical Circulation. Part I: Month‐to‐Month Variability*. J. Climate, 13, 1000–1016.  David W. J. Thompson, John M. Wallace, and Gabriele C. Hegerl, 2000: Annular Modes in the Extratropical Circulation. Part II: Trends. J. Climate, 13, 1018–1036.  Palmer, T. N. and Anderson, D. L. T. (1994), The prospects for seasonal forecasting—A review paper. Q.J.R. Meteorol. Soc., 120: 755–793. doi: 10.1002/qj.49712051802  Santer, B. D., K. E. Taylor, T. M. L. Wigley, J. E. Penner, P. D. Jones, and U. Cubasch. 1995. Towards the detection and attribution of an anthropogenic effect on climate. Climate Dynamics, 12, 77‐100.   Allen, M. R., and P. A. Stott. 2003. Estimating signal amplitudes in optical fingerprinting, part I: theory. Climate Dynamics, 21, 477‐491.

Geophysical Fluid Dynamics

Pedlosky J., Geophysical Fluid Dynamics, Springer, 1987  Holton J.R. and G. Hakim, Introduction to Dynamic Meteorology, Academic Press, 2012  Cushman, B. and J. M. Beckers, Introduction to GFD, Academic press, 2011  Dutton J.A., Dynamics of Atmospheric Motion, Dover Publication, 1995  Gill A.E., Atmosphere‐Ocean Dynamics, Academic Press, 1982  Pierrehumbert R.T., Principles of Planetary Climate, Cambridge Univ. Press, 2007

Parameterization of Physical Processes

Stull R.B., An Introduction to Boundary Layer Meteorology, Springer, 2009  Rogers R.R. and M.K. Yau, A Short Course on Cloud Physics, Butterworth‐Heinemann Publication, 1996  Emanuel K.E., Atmospheric Convection, Oxford Univ. Press, 1994  Liou K.N., An Introduction to Atmospheric Radiation, Academic Press, 2002  Gill A.E., Atmosphere‐Ocean Dynamics, Academic Press , 1982  Wallace J.M. and P.V. Hobbs, Atmospheric Science, Elsevier/Academic Press,  2006  Stensrud, D. J., Parameterization Schemes, Cambridge, 2009

Mesoscale Modeling

Pielke, R., Mesoscale Meteorological Modeling, 3rd Edition, Academic, 2013  Stensrud, D. J., Parameterization schemes, 1st Edition, Cambridge, 2009

Ocean Modeling

Kantha, L.H. and C.A. Clayson, Numerical Models of Oceans and Oceanic Processes, Academic Press, 2000.  Kampf, J, Ocean Modelling for Beginners, Springer, 2009.  Kampf, J, Advanced Ocean Modelling, Springer, 2010.  Glover, D.M., W.J. Jenkins, S.C. Doney, Modeling Methods for Marine Science, Cambridge, 2011.

Advanced Dynamic Oceanography

Pond, S., G.L. Pickard, Introductory Dynamic Oceanography, Butterworth‐Heinemann, 1983  Kantha, L.H., Clayson, C. A., Numerical Models of Oceans and Oceanic Processes, Academic Press, 2000.  Dijkstra, H.A., Dynamical Oceanography, Springer, 2008.  Pedlosky, J., Ocean Circulation Theory, 1998.  Olbers, D.J., J. Willebrand, C. Eden, Ocean Dynamics, Springer, 2012.  Holthuijsen, L.H., Waves in Oceanic and Coastal Waters, Cambridge, 2009.

Sign up for free to join this conversation on GitHub. Already have an account? Sign in to comment