揚(yáng)州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院導(dǎo)師：封國林 正文

　　工作與學(xué)習(xí)簡歷：
　　
　　封國林，教授，博士, 碩士生導(dǎo)師。1984.9 -1988.7北京師范大學(xué)物理系理論物理專業(yè)獲學(xué)士學(xué)位，1988－1991年在江蘇農(nóng)學(xué)院工作；1991.7－1994.6在北京師范大學(xué)物理系和中國氣象科學(xué)研究院攻讀非線性專業(yè)，獲碩士學(xué)位。1999.7－2002.5在蘭州大學(xué)師從丑紀(jì)范院士讀博士，獲博士學(xué)位。2002.5－2004.12 在中國科學(xué)院大氣物理研究所做博士后?，F(xiàn)為揚(yáng)州大學(xué)教授，國家氣候中心兼職研究員，博士生導(dǎo)師，蘭州大學(xué)兼職教授，博士生導(dǎo)師，中國氣象科學(xué)研究院博士研 究生導(dǎo)師。1999年獲江蘇省科技進(jìn)步三等獎，同年被評為江蘇省優(yōu)秀青年骨干教師；2000年6月破格晉升副教授，2000年評為揚(yáng)州大學(xué)新世紀(jì)學(xué)術(shù)帶頭 人培養(yǎng)人選；2002年10月被揚(yáng)州大學(xué)低職高聘為教授；2005年，被蘭州大學(xué)聘為兼職教授、博士生導(dǎo)師；2006年4月被中國氣象科學(xué)研究院評為博士 生導(dǎo)師。從事非線性氣候動力學(xué)、極端氣候事件和觀測數(shù)據(jù)的非線性時空分布理論與方法研究。近十多年，先后主持國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目5項(xiàng)，國家自然科學(xué) 基金重點(diǎn)項(xiàng)目1項(xiàng)，在國家科技支撐項(xiàng)目、國家科技部973計(jì)劃等項(xiàng)目中擔(dān)任課題組長，在財(cái)政部和國家科技部公益性行業(yè)（氣象）科研專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目中任項(xiàng)目主 持人。目前，在多種核心學(xué)術(shù)期刊以上（含核心期刊）發(fā)表研究論文100多篇，同時擔(dān)任《Climatic Change》等近20種刊物的學(xué)術(shù)評審以及國 家自然科學(xué)基金委員會的項(xiàng)目評審。
　　
　　主要研究領(lǐng)域：
　　
　　非線性氣候動力學(xué)
　　
　　招收研究生的專業(yè)方向：
　　
　　理論物理
　　
　　已有的研究工作：
　　
　　1）由歷史資料改進(jìn)動力季節(jié)預(yù)測的關(guān)鍵技術(shù)研究
　　
　　（1） 構(gòu)建區(qū)域短期氣候預(yù)測模型。用非絕熱加熱率的熱流量方程作為基本出發(fā)方程，采用包含多時次氣候場的自憶性方程，在求記憶系數(shù)的過程中從觀測資料中提取有用 信息，以“時間”信息替代“空間”信息；構(gòu)建一個包含地表氣溫、降水和位勢高度等要素區(qū)域氣候的自憶預(yù)測模式，在此基礎(chǔ)上，考慮區(qū)域降水特點(diǎn)，組合均生函 數(shù)時序模型，構(gòu)造了月、季、年區(qū)域降水預(yù)報(bào)模式。目前，該模式已用于國家氣候中心等部門作業(yè)務(wù)運(yùn)行，幾年的預(yù)測結(jié)果充分表明該模式具有較高的預(yù)測能力，為 短期區(qū)域氣候預(yù)測提供了一條可行的途徑。
　　
　?。?） 動力延伸預(yù)報(bào)。提出了提取數(shù)值模式相空間中對初值不敏感的可預(yù)報(bào)穩(wěn)定分量，延伸可預(yù)報(bào)時效，突破天氣預(yù)報(bào)時效不超過兩周的理論上限?；趧恿ο嗨祁A(yù)報(bào)策略 和方法，開發(fā)適用于我國不同區(qū)域氣候預(yù)測的物理相似指標(biāo)及相應(yīng)的誤差估計(jì)方案，發(fā)展了改進(jìn)模式季節(jié)預(yù)測的方法和應(yīng)用技術(shù)；在國家氣候中心業(yè)務(wù)平臺上進(jìn)行技 術(shù)集成和應(yīng)用試驗(yàn)檢驗(yàn)，為防災(zāi)減災(zāi)提供科技支持。
　　
　?。?） 回溯時間差分格式的研究。從方法論的角度提出和發(fā)展一種能包含多個初始場信息的新格式——¬回溯時間差分格式，將動力學(xué)計(jì)算與用歷史數(shù)據(jù)估計(jì)參數(shù)有機(jī)結(jié) 合，達(dá)到提高短期氣候預(yù)測精度的目的。從理論上證明了回溯時間差分格式與多層次二項(xiàng)式及多層次平均格式的等價性，說明了該格式的合理性、廣泛性和普遍性。 對格式的穩(wěn)定性分析回答了多時刻模式為什么能提高短期氣候預(yù)測精度，奠定了多時刻模式的數(shù)理基礎(chǔ)。
　　
　　2）極端氣候事件的研究
　　
　?。?） 極端事件閾值的研究。提出了利用去趨勢波動分析法確定極端事件的閾值方法，建立了極端事件的檢測指標(biāo)體系，對比分析了在全球增暖背景下指標(biāo)體系可能的變化 規(guī)律；基于極端事件指標(biāo)體系，從高發(fā)期、間歇期等方面分析了近50年來中國極端高溫和極端低溫事件的年代際特征，并給出其時空演變圖像，該成果已應(yīng)用于國 家氣候中心極端事件的業(yè)務(wù)監(jiān)測檢測系統(tǒng)中，用于業(yè)務(wù)的發(fā)布平臺。
　　
　?。?）破紀(jì)錄事件預(yù)測理論研究及蒙特卡羅模擬?；跉夂蛴^測數(shù)據(jù)中的初始場信息，提出破紀(jì)錄事件概率理論，討論了破紀(jì)錄溫度的可預(yù)測性，預(yù)警可能達(dá)到的高（低）溫極限值。采用蒙特卡羅方法，模擬了在全球增暖背景下中國過去50年和未來100年高溫破紀(jì)錄事件的統(tǒng)計(jì)規(guī)律。目前，該理論成果已用于極端干旱事件的研究中，給出了未來20-50年干旱預(yù)測前景，并作為國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃“北方干旱化與人類適應(yīng)（2006CB400503）”2008年度5項(xiàng)代表性成果之一，上報(bào)科技部。
　　
　　（3）中國近58年溫度極端事件的區(qū)域特征及其與氣候突變的聯(lián)系。對極端高溫/低溫事件進(jìn)行檢測的基礎(chǔ)上，基于動力學(xué)結(jié)構(gòu)特征，得到8個不同的特征區(qū)。討論了特征區(qū)內(nèi)年均溫度變化規(guī)律和年極端溫度出現(xiàn)的天數(shù)，并研究了其與氣候突變的關(guān)系，為極端事件的產(chǎn)生機(jī)制奠定基礎(chǔ)。
　　
　　（4）中國近1000年旱澇事件的持續(xù)性特征研究。定義了描述旱（澇）持續(xù)性的尺度因子并對華北和江淮流域旱（澇）發(fā)生的持續(xù)性特征進(jìn)行研究。從側(cè)面驗(yàn)證了旱澇事件群發(fā)現(xiàn)象的存在，近30a的中國北方干旱化可能是自然變率起主導(dǎo)作用下人為變率和自然變率共同作用的結(jié)果。
　　
　　3）非線性動力學(xué)和觀測數(shù)據(jù)的非線性時空分布理論和方法
　　
　　（1）研究了海-氣 相互作用的演化規(guī)律。將簡化的海-氣相互作用動力學(xué)方程轉(zhuǎn)化成Fokker-Planck方程（FPE）后，從理論上研究了海-氣相互作用的演化規(guī)律，成 功揭示ENSO的許多重要現(xiàn)象及其物理機(jī)制，并利用非線性科學(xué)的最新成果分析ENSO的演變過程，已用于國家氣候中心ENSO預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)系統(tǒng)中。
　　
　?。?） 研發(fā)多種檢測方法，揭示我國北方近2000年來干旱化的轉(zhuǎn)折和突變事實(shí)及其可能的驅(qū)動因子?；诜蔷€性理論研究成果，集中研發(fā)了一系列針對非線性時間序列 的突變檢測方法（包括近似熵、啟發(fā)式分割算法（BG算法）、動力學(xué)Q指數(shù)、滑動去趨勢波動檢測等方法），將其運(yùn)用到觀測數(shù)據(jù)的非線性時空分布規(guī)律研究中 去，從而確認(rèn)了中國北方近2000年來干旱化的事實(shí)及其轉(zhuǎn)折和突變。
　　
　?。?） 探討了各種氣象要素的轉(zhuǎn)折/突變性質(zhì)及與極端氣候事件的聯(lián)系。采用非線性動力學(xué)突變檢測方法，分析了各種氣候要素場資料，加深了對發(fā)生在20世紀(jì)70年代 末80年代初的全球尺度氣候突變的理解。研究認(rèn)為，20世紀(jì)70年代末80年代初各種要素的轉(zhuǎn)折/突變性質(zhì)可能是動力學(xué)結(jié)構(gòu)的改變或系統(tǒng)參數(shù)的改變而導(dǎo)致 的，1970s全球海氣系統(tǒng)的年代際突變最初可能起源于海洋，而且北太平洋存在海氣耦合的相互作用機(jī)制，突變存在前期信號，海氣系統(tǒng)的年代際變率具有可預(yù) 報(bào)性。
　　
　　（4）分析了觀測數(shù)據(jù)的概率密度隨時間演化規(guī)律及預(yù)測方法。干旱和洪澇是小概率事件，將降水時間序列轉(zhuǎn)化成概率密度隨時間的演變后，可將降水事件的兩種極端現(xiàn)象干旱和洪澇有機(jī)地結(jié)合在一起，從而從時空角度對小概率事件的演變規(guī)律進(jìn)行全局性研究。
 

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