史湘軍

史湘軍是南京信息工程大學大氣科學學院數值預報系教授、碩士生導師，1981年5月出生，研究方向聚焦氣溶膠氣候效應與數值模式模擬。他參與的NUIST地球系統模式研究，系統評估了人為氣溶膠對地球輻射收支的影響，相關成果發表於《中國科學》等核心期刊。截至2024年，他擔任“模式產品釋用與集合預報”科研創新團隊成員，並指導完成《捲雲稀疏化不同實施策略的模擬分析》等學位論文。主講課程包括《數值天氣預報》《氣象統計方法》等。

基本介紹

• 中文名：史湘軍
• 國籍：中國 
• 出生日期：1981年5月 
• 畢業院校：南京信息工程大學 、中科院大氣物理研究所 
• 學位/學歷：博士 
• 職業：大學教師 
• 專業方向：氣象人工智慧方法；氣候模式研發；地球工程方法研究 
• 學術代表作：基於CMIP6強迫模擬分析人為氣溶膠的氣候效應 
• 主要成就：2020年學校“課程思政”專項微課競賽理工組三等獎 
  2021-2023年終考核優秀 
  2024年教學綜合評價優秀 
  2022年指導的研究生《捲雲稀疏化不同實施策略的模擬分析研究》榮獲校級優秀碩士生論文 
• 性別：男
• 職稱：教授
• 主講課程：氣象統計方法、數值天氣預報、中尺度數值模擬、全球大氣模式 試驗設計 

科研方向

1）氣象人工智慧方法研究（自己動手寫底層編碼）。

自己動手用Fortran語言編寫統計程式，不僅對方法本身能夠更好地理解，而且計算效率遠高於調用python等語言提供的統計方法庫函式。編寫了很多氣象統計程式（神經網路、多元回歸等），積累了不少編程實踐經驗。 例如： 從天氣圖中自動檢索識別阻高過程是否出現、強度、移動速度等相應描述信息。再比如： 將氣象背景知識融入統計方法，增強統計模型的泛化能力、可解釋性等。

2）氣候模式研發（自己製造工具做研究）。

主要在雲微物理參數化方面。為深入理解雲微物理過程，自己編寫了描述氣溶膠-雲相互作用的氣塊模型、描述雲演化發展的1維（垂直）雲模式。通過模型大規模集合試驗結果，發現了很多有意義的新認知。在此基礎上，改進參數化方案，使模式對雲微物過程模擬得更加合理。

3）地球工程方法研究（適應氣候變暖=》主動改變氣候）。

採樣地球工程手段人為主動給地球降溫，是緩解全球變暖的一種備選方案。因熟悉氣候模式相關參數化方案的編碼，已經開展了大量有趣兒的試驗。例如：高空捲雲形成過程存在同質核化與異質核化相互競爭關係，利用這個四兩撥千斤機制，少許人為措施就能夠使高空捲雲稀疏化，從而給地球降溫，並且同時增亮地表、利於農作物生長。

科研精神：自己動手製作工具開展數值試驗，實踐出真知；不怕麻煩，敢於推翻重來，不斷改進每個環節，力所能及內做到最好。

教育背景

2009.06 - 2010.06，美國西北太平洋國家實驗室，交流學生，導師：劉小紅

2007.08 - 2010.09，中科院大氣所，地球流體力學，博士，導師：王斌、劉小紅

2004.09 - 2007.06，南京信息工程大學，氣象學，碩士（免試），導師：智協飛

2000.09 - 2004.06，南京氣象學院，電子信息防雷方向，本科，導師：楊仲江

工作經歷

2016.08 - ， 南京信息工程大學大氣科學學院，校聘教授/副研究員/教授

2017.02 - 2018.11， 美國夏威夷大學，IPRC， 訪問學者

2016.03 - 2016.04， 中科院大氣物理研究所，LASG，訪問學者

2015.05 - 2016.01， 國家氣象局氣候中心，模式室，訪問學者

2013.10 - 2014.10， 美國懷俄明大學，大氣科學系，博士後

2012.09 - 2012.12， 國家氣象局氣候中心，系統室，交流預報員

2010.10 - 2016.07， 河北省氣候中心，預測科，工程師/高級工程師

榮譽獲獎

2024年 教學綜合評價 優秀

2023年 年終考核 優秀

2022年 年終考核 優秀

2021年 年終考核 優秀

2022年 指導的研究生《捲雲稀疏化不同實施策略的模擬分析研究》榮獲校級優秀碩士生論文

2020年 學校“課程思政”專項微課競賽理工組三等獎

教學自我評價

1）老師是學生學習道路上的先行者、鋪路人。

我主講課程有《氣象統計方法》《數值天氣預報》《中尺度模擬》《大氣模式試驗》。所教授內容自己動手先實踐了一遍。在這個過程中，總結思考如何幫助學生掌握靈活運用這部分知識的技能，補充課本之外的實踐經驗。

2）師者，傳道、授業、解惑也。

中國傳統文化講究“天人合一”。在探索天道法則、自然規則的同時，也對自身進行反思，從而不斷地提升個人認知境界、道德修養（例如：冰凍三尺非一日之寒）。認知境界、道德修養的提升也會反過來幫助改善思維方式、更好地學習領會所學知識（例如：不識廬山真面目，只因身在此山中）。遵循“天人合一”的思維方式，在講述課本知識時，可以自然地將學習過程的每一步與認知境界、道德情操相融合。每次備課時，我都希望給學生留下一些關於提升思維方式的長久收益，希望學生一二十年後還能記得我課堂上的一兩個關於“如何思考”的例子。

個人對教學的理解：

若把教材中的授課知識點比喻為做飯的食材，教師的首要任務是把這些食材加工成為學生能夠消化的、可口的飯菜。

近期主要論著

2016年之後的論文

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

史湘軍，沈沛潔等（2020），基於CMIP6強迫模擬分析人為氣溶膠的氣候效應（一）介紹NUIST模式評估結果，大氣科學學報.

史湘軍，劉嬌嬌等（2020），基於CMIP6強迫模擬分析人為氣溶膠的氣候效應（二）診斷方法在分類評估中的重要性，大氣科學學報.

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年之前論文

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.

風電場發電功率短期預測技術研究. 史湘軍, 史印山, 顧光芹, 現代電力.

解決格點大氣環流模式極點問題的一種方法. 史湘軍, 王斌, 季仲貞, 中國科學院研究生院學報.

1950～2004年歐亞大陸阻塞高壓活動的統計特徵. 史湘軍, 智協飛, 南京氣象學院學報.

編寫的模式、模型

動力框架模式（模型）：β通道正壓渦度方程模式；譜方法球面正壓模式；球面正壓淺水方程格點模式；氣候模式GAMIL動力框架。

雲模式（模組）：雲微物理過程氣塊模型；垂直方向解析度可調一維雲模式。

套用性模型：城市積水數值模擬模型；山洪威脅區數值模擬模型；尾礦庫潰壩模型。

近期科研項目

主持項目

國家自然科學基金面上項目2025-2027，適用於氣候模式的體積水-譜分檔混用冰相雲微物理方案的研究（項目批准號：42475174）；

國家自然科學基金面上項目2021-2024，研究開發如何播種冰晶使捲雲稀疏化的數值試驗輔助性參數化方案（項目批准號：42075145）；

國家自然科學基金面上項目2018-2021，適用於氣候模式的三參數冰相雲微物理方案的研究（項目批准號：41775095）；

中科院大氣物理研究所LASG開放課題2016-2017，改進GAMIL模式對氣溶膠氣候效應的模擬。

參加項目

國家重點發展計畫項目“多尺度全球大氣數值模式物理過程和資料同化系統研究”第一課題“多尺度模式雲微物理過程和積雲對流參數化方法研究”，課題號2018YFC1507001，負責“氣溶膠核化、冰雲微物理方面的尺度自適應”，2018.12-2022.12；

國家重點發展計畫“全球變化及應對”重點專項“高解析度全球氣候模式大氣物理過程參數化研發和套用”第一課題“雲微物理參數化方案研發”，課題號2017YFA0604001，負責“設計三參數雲微物理方案”，2017.07-2022.06。