本书以系统学观点与神经网络在大气海洋领域融合应用为出发点，采用理论框架与大量实例相结合的方式，主要阐述了机器学习在大气和海洋信息反演中的应用，讨论了利用神经网络技术在大气、海洋、海浪等模式中构建准确、快速的物理参数化模型的基本原理，以及将神经网络方法与确定性物理模型相结合进行耦合开发的关键技术方法，可作为高等院校气象海洋专业及相关专业人员学习神经网络在地球系统中新应用的教科书，也可为广大从事气象海洋预报及相关领域的科研和业务人员了解和掌握未来机器学习与数值模式的结合和应用提供参考。