2025年1月3日下午,由地理科学学部地理学院主办的2025年第1期地理学前沿讲座在148会议室成功举行,讲座由学部地理学院院长张科利主持。讲座邀请天津大学董建志教授围绕“陆表能量与水分交换过程的观测与模拟”这一主题,分享了全球气候变化背景下陆气耦合过程模拟的最新研究进展。
董建志教授深入分析了当前陆气耦合过程的模拟面临的机遇与挑战,结合自己的研究成果,重点探讨了多个关键问题,包括多源数据不确定性分析与融合、地球系统模式与陆面模式的物理机制提升,以及如何解决模拟中的误差和不确定性。
董建志教授首先介绍了基于多源数据融合的陆表水热观测精度提升的研究,提出了针对地面观测稀疏区不确定性大的问题,创新性地提出了不依赖地面观测的数据精度提升方法,构建了基于数理不确定性分析算法的降水融合数据集,这一数据集在精度上超过了美国普林斯顿数据集。同时,董教授展示了长时间序列北美根系土壤湿度数据集,该数据集已被NASA数据库收录并应用。
之后,董建志教授围绕“地球系统模式与陆面模式的水热传输物理机制提升”展开讨论。他详细揭示了地球系统模式中陆气耦合误差的来源,并提出了基于卫星遥感的地表参数化方法,强调在地球系统模拟研究中不应局限于单一变量的分析,应该综合考虑多层次的系统耦合。
讲座最后聚焦于多变量、多窗口、状态-参数数据同化算法的研究,董教授提出了粒子窗口同化算法,并探讨了如何利用有限的观测信息提升整个系统的水热估算精度。他还讨论了数据的时空覆盖率、分辨率等不一致性问题,并提出了空-天-地一体化的数据同化平台,以解决全球气候变化预测中的模型误差和数据精度问题。
报告结束后,董建志教授与在场的师生进行了热烈的讨论和交流。针对陆气耦合过程模拟与数据同化中的挑战,董教授耐心解答了现场师生的提问,并分享了自己在未来研究方向中的思考与规划。董教授特别提到,未来的工作将重点推进数据库构建、物理模型优化、系统集成及决策支持平台的构建,以支撑区域可持续发展目标(SDGs)的量化,提升水-生态-作物系统调控与洪旱监测的能力。
随后,北京师范大学地理科学学部张科利教授、符素华教授代表在场师生向董建志教授表达了诚挚的感谢,并对其精彩报告给予高度评价。最后,与会师生合影留念。