杜宇(Dr. Yu Du)、理学博士、副教授、硕士生导师?

联系方式杜宇

通讯地址: 广州市新港西路135号www.77729.com (邮编510275)
Email:?duyu7@mail.sysu.edu.cn

? ? ???欢迎有兴趣从事中尺度气象相关研究工作的同学和学者(本科生、研究生、博士后和特聘副研究员)加入我们的研究团队,欢迎广大研究生考生报考(每年招2名全日制硕士研究生和1名在职硕士研究生,本科生研究性学习若干,本科生毕业论文设计若干),我们将一起综合利用观测分析、中尺度模型(如WRF)、资料同化、理想模型(如CM1或者WRF)和理论建模(理论推导)等手段探索低空急流和强对流(暴雨)的动力机制与预报,以及降水日变化的机理。

教育和工作经历

2017.08-至今 ? ? ? ??中山大学,副教授,硕士生导师

2015.07-2017.08 ? IBM研究院,研究员

2013.12-2015.04 ? 美国国家大气研究中心(NCAR),访问学者

2012.12-2013.12 ? 美国夏威夷大学,访问学者

2010.09-2015.07 ? 北京大学,理学博士,气象学

2006.09-2010.07 ? 北京师范大学,理学学士,物理学

学术兼职

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担任多家知名国际学术期刊的专业审稿人,如Journal of the Atmospheric Sciences、Journal of Geophysical Research: Atmospheres、Journal of Applied Meteorology and Climatology、 Advances in Atmospheric Sciences、Monthly Weather Review、Atmospheric Research、Meteorology and Atmospheric Physics等

研究领域

强对流天气的特征和动力机制研究;

低空急流的特征、动力机制和理论模型研究;

风场和降水日变化的研究;

极端天气短临数值预报和数据同化

News

2018.6.3-2018.6.9 出席夏威夷AOGS会议,作为co-convenor组织中尺度气象session,并做口头报告

2018.4.19-2018.4.20 出席南京大学“强对流观测、模拟及降水日变化”学术交流会(口头报告)

2018.4.7 热烈欢迎硕士研究生沈易安和方俊颖加入我们团队,并分获专业一等奖学金和二等奖学金

2018.3.24 厦门大学调研舰载雷达

2018.3.9 关于华南降水日变化的传播机制文章被顶级杂志JAS接收

2018.2.7 出席在悉尼举办的AMOS-ICSHMO 2018会议

讲授课程

动力气象学(本)

雷达气象学(本)

科研项目

2017-2022 ?中山大学“百人计划二期”紧缺优秀青年人才项目(主持)

2015-2016 ?福建省气象局招标科研项目:海峡区域数值预报系统(参加)

2016-2017 ?福建省气象局招标科研项目:福建省气象灾害监测预警系统(主持)

2013-2018 ? 科技部重点基础研究发展计划973子课题:突发强对流天气系统的触发机制和可预报性(参与)

2014-2018 ?国家自然科学基金重点项目:我国冰雹频率与强度的变化机制研究(参与)

2013-2016 ?国家自然科学基金面上项目: 水汽影响热带气旋结构的机理研究(参与)

2010-2012 ?国家自然科学基金地区重大合作项目:梅雨锋中尺度对流系统的生成机制及可预报性研究(参与)

主要奖励

?IBM研究专利奖、谢义炳青年科技奖、北京市优秀博士毕业生

论文和专利

Du. Y. ?and?G.X. Chen, 2018: Heavy Rainfalls Associated with Double Low-level Jets over Southern China. Part I: Ensemble-based Analysis Mon. Wea. Rev.?(accept upon major revision)

Du. Y. ?and?G.X. Chen, 2018: Heavy Rainfalls Associated with Double Low-level Jets over Southern China. Part II: Convection initiation Mon. Wea. Rev.?(accept upon major revision)

Du. Y. ?and R. Rotunno, 2018: Diurnal Cycle of Rainfall and Winds near the South Coast of China. J. Atmos. Sci. 75,?2065–2082. doi:?https://doi.org/10.1175/JAS-D-17-0397.1

Du, Y. and R. Rotunno, 2015: Thermally Driven Diurnally Periodic Wind Signals off the East Coast of China. J. Atmos. Sci. 72, 2806-2821. DOI: http://dx.doi.org/10.1175/JAS-D-14-0339.1

Du, Y., R. Rotunno, Q.H., Zhang 2015: Analysis of WRF-simulated Diurnal Boundary-Layer Winds in Eastern China using a Simple 1D Model. J. Atmos. Sci. 72, 714-727. doi: http://dx.doi.org/10.1175/JAS-D-14-0186.1

Du, Y., Y.-L. Chen and Q. Zhang, 2015: Numerical simulations of the Boundary Layer Jet off the southeastern coast of China. Mon. Wea. Rev. 143, 1212-1231. doi: http://dx.doi.org/10.1175/MWR-D-14-00348.1

Du, Y. and R. Rotunno, 2014: A Simple Analytical Model of the Nocturnal Low-level Jet over the Great Plains of the United States. J. Atmos. Sci. , 71, 3674–3683. doi: http://dx.doi.org/10.1175/JAS-D-14-0060.1

Du, Y., Q. H. Zhang, Y. L. Chen, Y. Y. Zhao, and X. Wang, 2014: Numerical simulations of spatial distributions and diurnal variations of low-level jets in China during early summer. J. Climate, 27, 5747–5767. doi: http://dx.doi.org/10.1175/JCLI-D-13-00571.1

Zhao Y, Zhang Q, Du Y, et al. 2013: Objective analysis of circulation extremes during the 21 July 2012 torrential rain in Beijing. Acta Meteorologica Sinica, 27, 626-635. doi: 10.1007/s13351-013-0507-y

Du, Y., Q. H. Zhang, Y. Yue, and Y. M. Yang, 2012: Characteristics of low-level jets in Shanghai during the 2008–2009 warm seasons as inferred from Wind Profiler Radar Data. J. Meteor. Soc. Japan, 90, 891-903. doi: 10.2151/jmsj.2012-603

Du, Y., M. Zhang, B. G. Xie, H. Du, S. Huang, Y. J. Tang, Z. Shuai, X. Zhang,2017:?AIR QUALITY FORECASTING BASED ON DYNAMIC BLENDING?(US 15/403212).?

Huang S., M. Zhang, B. G. Xie, H. Du, Y. Du, Y. J. Tang, Z. Shuai, X. Zhang,2017: DYNAMIC EMISSION DISCHARGE REDUCTION (US 15/416470)

Tang Y. J., M. Zhang, B. G. Xie, H. Du, Y. Du, S. Huang, Z. Shuai, X. Zhang,2016: Dust Emission Forecasting (US 15/362225)

Shuai Z., Y. Du, M. Zhang, B. G. Xie, H. Du, S. Huang, Y. J. Tang, X. Zhang, 2016: Improved analog post-processing for air quality numerical model forecast results correction (US15/453715)

更多论文和文件下载

?https://www.researchgate.net/profile/YU_DU

研究成果和方向

  1. ?? ?低空急流的特征、动力机制和理论模型研究/强对流天气的特征和动力机制研究

低空急流是指大气低层出现风速最大值的现象,在全球很多地方都有发生。由于它对极端天气、航空安全、区域气候、风能、空气污染等有重要影响作用,一直是全球大气科学研究的热点问题和前沿领域。近年来从观测、模拟和理论模型等方面对低空急流展开了系统深入的研究工作。主要研究成果包括:基于高分辨率的风廓线资料,发现低空急流存在边界层急流和与天气系统相关的低空急流,揭示它们各自不同的特征和形成机理(Du et al. 2012, JMSJ)。进一步利用长期高分辨率中尺度模式数据集(Du Model Data),首次全方位总结了中国低空急流的客观分类、时空分布特征和形成机理(Du et al. 2014, J. Climate;Du et al. 2015, MWR)。与Rotunno资深研究员(Rossby奖获得者)建立了一套简单一维理论模型Du-Rotunno Model,定量揭示美国低空急流的形成机制(Du and Rotunno 2014, JAS),该论文迅速得到了该领域学者的普遍关注和肯定;利用Du-Rotunno Model还成功解释中国东部的低空急流活动 (Du et al. 2015, JAS)。该低空急流理论模式具有开创性,核心成果均发表在大气科学顶级学术期刊JAS上。基于一个华南前汛期暴雨经典个例,利用集合预报分析发现SLLJ和内陆的锋面暴雨有关,而BLJ则与海岸暖区暴雨密切相关(Du and Chen 2018a,MWR),进一步利用高分辨率的中尺度模式发现垂直结构上双急流的上下配置对海岸暖区暴雨的触发起了关键性作用(Du and Chen 2018b,MWR)。

目前研究工作将综合利用各类观测(如多普勒雷达、风廓形雷达和卫星)结合高分辨率的中尺度数值模拟结果以及理想模式深入探讨低空急流的三维热力和动力结构特征和演变以及对强对流天气触发、演变和组织化增长所扮演的角色。尝试解决低空急流和强对流(暴雨)之间“鸡生蛋和蛋生鸡”的问题。通过研究建立具有国际前沿水平和地区特色的强对流触发、演变动力机制的物理概念模型,为预报强对流天气提供理论依据。

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2. ? ?风场和降水日变化研究

? ? ? ?日变化是天气和气候的重要组成部分,对日变化特征和机制的认识有助于提高天气和气候模式的预测能力。近年来我们全面考察了风场和降水的日变化现象,通过模式和理论建模对过去日变化观测研究做了理论解释,增强了对风场和降水日变化的理解和预测。主要研究成果包括:利用长期高分辨率中尺度模式数据集(Du Model Data)首次将青藏高原以东风场的日变化传播与降水日变化传播现象相联系,且传播速度随季节变化。通过模型诊断的方式提出该现象是由于大尺度山谷热力环流与中层背景引导气流耦合所导致(Du et al. 2014, J. Climate)。进一步建立二维线性理论模式,研究了中国东海岸边边界层风的日变化离岸传播的物理机制,首次发现东南沿海边界层风具有离岸传播的特征;而东北沿海边界层风则为锁相特征,主要是由于重力波所导致,该工作开创性地利用理论建模的方式给出了合理解释(Du and Rotunno 2015, JAS)。以上工作将对今后不同纬度地区海岸降水系统的日变化理论研究具有重要参考意义。我们进一步在二维线性模式中加入背景风并发现背景风对华南沿岸风场和降水日变化的离岸和向岸传播具有重要影响(Du and Rotunno 2018, JAS)。

? ? ? ?目前研究工作将以现有的降水日变化的观测成果为基础利用高分辨中尺度模式再分析数据集、动力分析、简化理想模型和理论建模等方法综合来解决以下几个国际前沿科学问题:(1)不同地区特别是南海周边地区降水日变化的传播关键机制是什么?(2)海岸降水系统的日变化和山脉下游的降水日变化有何异同?(3)降水和风场日变化有何关系?(4)降水日变化对天气气候变动的有何贡献作用?我们将利用观测、数值模型和理论建模等方法综合地来研究这些科学问题。

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3. ? ?极端天气短临数值预报

? ? ?致灾暴雨、强对流和致灾大风等极端天气具有突发性和复杂性等特征,预报难度大,然而目前国内短临天气预报水平不高,提高中尺度临近数值天气预报和资料同化技术是国家和地区亟需解决的问题。快速有效地建立一套具有本地特色的精细化短临预报系统成为国家及各省市地方提高防灾减灾水平的核心要务。近年来作为主要负责人与IBM研究院气象团队一起对短临预报尖端技术做了大量研发工作,研发并搭建了福建省实时分析系统和短临预报系统,已准业务化运行。主要工作包括:短临数值预报模型设计与优化、气象观测数据质量控制、云分析技术、混合资料同化技术(3DVAR-EnKF Hybrid)、基于增量滤波的多尺度融合技术(专利US 15/403212)等。

? ? ? ?目前研究工作将基于之前研发的短临数值预报系统、利用华南本地密集观测网、未来南海观测试验和天河二号超算,结合多项国际领先的数值预报技术,在南海周边地区特别是华南珠三角地区开展具有地区特色的极端天气短临精细化数值预报研究。从而提高短临预报水平,将最新科研成果运用到业务当中,促进中山大学和气象业务部门的合作,达到防灾减灾,国家南海战略的需求。? ??

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(更新时间:2018年6月)

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