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史湘军
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个人信息Personal Information

硕士生导师

教师拼音名称:shixiangjun

电子邮箱: 002771@nuist.edu.cn

所在单位:大气科学学院

办公地点:气象楼723

性别:男

联系方式:QQ298086973 TEL18262615034

在职信息:在岗

硕士生导师

  • 基本信息
  • 个人简介
  • 近期主要论著
  • 近期科研项目
  • 姓       名:  史湘军

    出生年月:  1981年5月

    国       籍:  中国

    性       别:  男

    导       师:  杨仲江、智协飞、王斌、Xiaohong Liu、吴统文、刘一鸣、Bin Wang

    职       称:  教授

    最高学历:  博士

    所属专业:  气象学 地球流体力学

    所属系部:  数值预报系

    毕业院校:  南京信息工程大学  中科院大气物理研究所

    研究方向: 气象人工智能方法;气候模式研发;地球工程方法研究。

    办公地点:  气象楼723

    邮       箱:  shixj@nuist.edu.cn 


    主讲课程:  气象统计方法、数值天气预报、中尺度数值模拟、全球大气模式试验设计


    若需要联系,可以直接发邮件或QQ298086973.


    科研方向:

    1)气象人工智能方法研究(自己动手写底层编码)。

    自己动手用Fortran语言编写统计程序,不仅对方法本身能够更好地理解,而且计算效率远高于调用pyton等语言提供的统计方法库函数。编写了很多气象统计程序(神经网络、多元回归等),积累了不少编程实践经验。 例如: 从天气图中自动检索识别阻高过程是否出现、强度、移动速度等相应描述信息。再比如: 将气象背景知识融入统计方法,增强统计模型的泛化能力、可解释性等。

    2)气候模式研发(自己制造工具做研究)。

    主要在云微物理参数化方面。为深入理解云微物理过程,自己编写了描述气溶胶-云相互作用的气块模型、描述云演化发展的1维(垂直)云模式。通过模型大规模集合试验结果,发现了很多有意义的新认知。在此基础上,改进参数化方案,使模式对云微物过程模拟得更加合理。

    3)地球工程方法研究(适应气候变暖=》主动改变气候)。

    采样地球工程手段人为主动给地球降温,是缓解全球变暖的一种备选方案。因熟悉气候模式相关参数化方案的编码,已经开展了大量有趣儿的试验。例如:高空卷云形成过程存在同质核化与异质核化相互竞争关系,利用这个四两拨千斤机制,少许人为措施就能够使高空卷云稀疏化,从而给地球降温,并且同时增亮地表、利于农作物生长。



    科研精神:自己动手制作工具开展数值试验,实践出真知;不怕麻烦,敢于推翻重来,不断改进每个环节,力所能及内做到最好。






  • 教育背景:  

    2009.06 - 2010.06,美国西北太平洋国家实验室,交流学生,导师:刘小红
    2007.08 - 2010.09,中科院大气所,地球流体力学,博士,导师:王斌、刘小红
    2004.09 - 2007.06,南京信息工程大学,气象学,硕士(免试),导师:智协飞
    2000.09 - 2004.06,南京气象学院,电子信息防雷方向,本科,导师:杨仲江

    工作经历:  

    2016.08 -  , 南京信息工程大学,大气科学学院,校聘教授/副研究员/教授
    2017.02 - 2018.11, 美国夏威夷大学, IPRC, 访问学者
    2016.03 - 2016.04, 中科院大气物理研究所,LASG,访问学者
    2015.05 - 2016.01, 国家气象局气候中心,模式室,访问学者
    2013.10 - 2014.10, 美国怀俄明大学,大气科学系,博士后
    2012.09 - 2012.12, 国家气象局气候中心,系统室,交流预报员
    2010.10 - 2016.07, 河北省气候中心,预测科,工程师/高级工程师


    荣誉获奖:  
    2024年   教学综合评价 优秀
    2023年   年终考核 优秀
    2022年   年终考核 优秀
    2021年   年终考核 优秀

    2022年  指导的研究生《卷云稀疏化不同实施策略的模拟分析研究》荣获校级优秀硕士生论文
    2020年  学校“课程思政”专项微课竞赛理工组三等奖


    教学自我评价:
    1)老师是学生学习道路上的先行者、铺路人。
    我主讲课程有《气象统计方法》《数值天气预报》《中尺度模拟》《大气模式试验》。所教授内容自己动手先实践了一遍。在这个过程中,总结思考如何帮助学生掌握灵活运用这部分知识的技能,补充课本之外的实践经验。
    2)师者,传道、授业、解惑也。
    中国传统文化讲究“天人合一”。在探索天道法则、自然规则的同时,也对自身进行反思,从而不断地提升个人认知境界、道德修养(例如:冰冻三尺非一日之寒)。认知境界、道德修养的提升也会反过来帮助改善思维方式、更好地学习领会所学知识(例如:不识庐山真面目,只因身在此山中)。遵循“天人合一”的思维方式,在讲述课本知识时,
    可以自然地将学习过程的每一步与认知境界、道德情操相融合。每次备课时,我都希望给学生留下一些关于提升思维方式的长久收益,希望学生一二十年后还能记得我课堂上的一两个关于“如何思考”的例子。


    个人对教学的理解:
    若把教材中的授课知识点比喻为做饭的食材,教师的首要任务是把这些食材加工成为学生能够消化的、可口的饭菜。


  • 代表不同研究方向的论文(2016年入校工作以来的部分论文

    Xiangjun Shi, Yuxin Liu and Jiaojiao Liu (2024). A Numerical Modeling Study on the Earth's Surface Brightening Effect of Cirrus Thinning,Atmosphere. 

    Miao Zhao and Xiangjun Shi (2023). A Study on the Wide Range of Relative Humidity in Cirrus Clouds Using Large-Ensemble Parcel Model Simulations,Atmosphere. 

    Wentao Zhang, Xiangjun Shi, and Chunsong Lu (2022). Impacts of the ice-particle size distribution shape parameter on climate simulations with the Community Atmosphere Model Version 6 (CAM6), Geoscientific Model Development.  https://doi.org/10.5194/gmd-15-7751-2022

    Cunyong Sun and Xiangjun Shi  et.al (2022). Forecasting the June Ridge Line of the Western Pacific Subtropical High with a Machine Learning Method,Atmosphere. 

    Jiaojiao Liu and Xiangjun Shi (2021). Estimating the potential cooling effect of cirrus thinning achieved via the seeding approach, Atmospheric Chemistry and Physics. https://doi.org/10.5194/acp-21-10609-2021

    史湘军,沈沛洁等(2020),基于CMIP6强迫模拟分析人为气溶胶的气候效应(一)介绍NUIST模式评估结果,大气科学学报.

    史湘军,刘娇娇等(2020),基于CMIP6强迫模拟分析人为气溶胶的气候效应(二)诊断方法在分类评估中的重要性,大气科学学报.

    Shi, X. J., and X. H. Liu (2018). Sensitivity study of anthropogenic aerosol indirect forcing through cirrus clouds with CAM5 using three ice nucleation parameterizations.  J. Meteor. Res.

    Shi, X., and X. Liu (2016), Effect of cloud-scale vertical velocity on the contribution of homogeneous nucleation to cirrus formation and radiative forcing. Geophysical Research Letters. https://doi.org/10.1002/2016GL069531


    2016年之前论文

    Effects of pre-existing ice crystals on cirrus clouds and comparison between different ice nucleation parameterizations with the Community Atmosphere Model (CAM5). Shi Xiangjun,Liu Xiaohong and Zhang Kai,Atmospheric Chemistry and Physics.

    Two-moment bulk stratiform cloud microphysics in the Grid-point Model of IAP LASG (GAMIL). SHI Xiangjun, WANG Bin, Liu Xiaohong, Wang Minghuai, Advances in Atmospheric Sciences.

    Aerosol Indirect Effects on Warm Clouds in the Grid-Point Atmospheric Model of IAP LASG (GAMIL). SHI Xiang-Jun, WANG Bin, LIU Xiao-Hong, WANG Ming-Huai, LI Li-Juan, and DONG Li,Atmospheric and Oceanic Letters.

    风电场发电功率短期预测技术研究. 史湘军, 史印山, 顾光芹, 现代电力.

    解决格点大气环流模式极点问题的一种方法. 史湘军, 王斌, 季仲贞, 中国科学院研究生院学报.

    1950~2004年欧亚大陆阻塞高压活动的统计特征. 史湘军, 智协飞, 南京气象学院学报.


    自己编写的模式、模型

    动力框架模式(模型):β通道正压渦度方程模式;谱方法球面正压模式;球面正压浅水方程格点模式;气候模式GAMIL动力框架。

    云模式(模块):云微物理过程气块模型;垂直方向分辨率可调一维云模式。

    应用性模型:城市积水数值模拟模型;山洪威胁区数值模拟模型;尾矿库溃坝模型。






  •   

    2016年入校工作以来的主要项目

    主持项目:
    国家自然科学基金面上项目2025-2027,适用于气候模式的体积水-谱分档混用冰相云微物理方案的研究(项目批准号:42475174);
    国家自然科学基金面上项目2021-2024,研究开发如何播种冰晶使卷云稀疏化的数值试验辅助性参数化方案(项目批准号:42075145);
    国家自然科学基金面上项目2018-2021,适用于气候模式的三参数冰相云微物理方案的研究(项目批准号:41775095);
    中科院大气物理研究所LASG开放课题2016-2017,改进GAMIL模式对气溶胶气候效应的模拟。

    参加项目:
    国家重点发展计划项目“多尺度全球大气数值模式物理过程和资料同化系统研究”第一课题“多尺度模式云微物理过程和积云对流参数化方法研究”,课题号2018YFC1507001,负责“气溶胶核化、冰云微物理方面的尺度自适应”,2018.12-2022.12;
    国家重点发展计划“全球变化及应对”重点专项“高分辨率全球气候模式大气物理过程参数化研发和应用”第一课题“云微物理参数化方案研发”,课题号2017YFA0604001,负责“设计三参数云微物理方案”,2017.07-2022.06。