研究

研究兴趣

大型冰盖的气候效应与反馈机制

冰盖在地球气候系统演化中占据核心地位,其反照率、地形起伏和质量变化都会深刻影响全球与区域的气候格局。 在地球历史中,冰盖多次扩张与退缩,并伴随海平面、高纬海洋环流、季风系统以及全球温度场发生剧烈变化。 重新刻画与理解这段波澜壮阔的古气候史,是一个充满挑战且极具吸引力的科学问题。 如今,人类再次面对快速变暖时代,格陵兰和南极冰盖未来的融化将对全球产生怎样的长远影响? 回答这些问题,我们需要系统研究冰盖的气候效应与反馈过程,并借助数学与物理方法定量刻画其在地球系统中的作用机制。

研究兴趣配图

冰盖数值模式及地球系统模式开发

冰盖是面积超过 5 万平方千米、可长期存在于陆地上的大型冰川体,现今主要包括格陵兰和南极冰盖,储存了地球超过70%的淡水。 虽然外观坚硬,但冰盖本质上是缓慢流动的黏性流体,其演化可由流体力学方程描述。 通过合理近似与适当的参数化方法,我们能够利用数值模型重建冰盖的运动与变化,以解释观测中冰盖的演变。 然而,如何选择最合适的近似?如何构建可靠的参数化方案?如何设计并耦合大气与海洋过程的边界条件(如表面和底部质量平衡)? 这些都是当前冰盖数值模拟的重要科学问题,我们需要持续探索与改进。

研究兴趣配图

第四纪古气候数值模拟(GREB-ISM)

虽然现代仅剩格陵兰和南极两大冰盖,但在第四纪,多个冰盖曾在北半球不断生灭,并深刻影响全球气候。 地质记录为我们提供了洞察古气候变化的线索,但仍存在许多未解之谜,例如冰盖演化机制及其与冰期—间冰期周期的关系。 为更好地理解这些问题,我们开发了第四纪古气候数值模拟框架 GREB-ISM, 用于探究冰盖动力学与气候系统的多尺度耦合,揭示冰盖反馈过程在全球演变中的关键作用。 我们未来如何改进GREB-ISM的模拟结果,如何通过它的模拟讨论冰盖和全球气候的相互作用,是一个重要的研究方向。

研究兴趣配图

Wasserstein距离及先进数学方法在气候科学中的应用

气候科学中许多经典统计方法存在可靠性不足、对大数据利用有限等问题。 随着现代应用数学的快速发展,诸多先进工具(如最优传输理论)已在其他领域展现强大能力,但在气候研究中应用仍然不足。 如何跨越气象学与数学的范式差异,将严谨、创新的数学方法引入气候科学,是一个有趣而且充满挑战的方向。 我与合作者们致力于 Wasserstein 距离在气象与气候数据中的应用,期望促进跨学科融合,为更多数学方法在气候科学中的应用提供新的思路。

研究兴趣配图

课题项目

出版工作

Journal Articles


Upper‐troposphere saddle‐like response to springtime surface sensible heating over the Tibetan Plateau combined effect from baroclinic and barotropic process

Published in Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 2022

Recommended citation: Zhao, Y., Sun, R., Xie, Z.*, and Duan, A. (2022). Upper‐troposphere saddle‐like response to springtime surface sensible heating over the Tibetan Plateau: combined effect from baroclinic and barotropic process. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 127, 1–18.
Download Paper

云南省秋季降水时空分布规律

Published in 云南地理环境研究, 2013

Recommended citation: 谢志昂, 朱欢欢, 林茂军, 曹杰* (2013). 云南省秋季降水时空分布规律[J]. 云南地理环境研究, 25(2), 106–110.