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中国海洋大学环境学院硕士研究生导师介绍：吕咸青

姓名：吕咸青

性别：男

出生年月：1963年11月

籍贯：山东省胶南市

学历：研究生

学位：博士

职称：教授 ，博士研究生指导教师

受教育经历：

1980-1984
，华东师范大学数学系，理学学士

1987-1989 ，清华大学应用数学系
，理学硕士

1995-1998，清华大学应用数学系 ，理学博士

工作经历：

1984-1998，山东省教育学院数理系
，曾任助教、讲师 、副教授

1998-2000，中国科学院海洋研究所 ，博士后

2000至今
，中国海洋大学物理海洋教育部重点实验室

教学工作：

本科生：计算数学
、计算流体力学、海洋要素计算 、海洋科学类见习
、海洋科学初探

研究生：数据同化、应用数学 、海洋数值模式

获得奖励情况：

2008年，中国海洋大学2008年度优秀教师

2009年 ，中国海洋大学第九届优秀博士学位论文指导奖一等奖

2009年
，山东省优秀博士学位论文指导奖

2009年，中国海洋大学第五届“交通银行奖励教师基金”二等奖

2010年 ，中国海洋大学2010年度优秀班主任

2012年
，中国海洋大学第十二届优秀硕士学位论文指导奖

2012年，指导研究生获得第九届“华为杯 ”全国研究生数学建模竞赛一等奖

2013年 ，中国海洋大学第十三届优秀博士学位论文指导奖

研究方向：

海洋动力学、海洋生态系统动力学
、数据同化

研究兴趣及特长：

数据同化的理论及其在海洋动力学、海洋生态系统动力学数值模拟研究中的应用；利用数据同化方法将观测资料与数值模式作为一个有机结合的整体
，实现对观测资料的充分利用；利用数学物理反问题的理论和方法解决当前物理海洋学中的有关问题。

研究成果：

建立了精度高 、稳定可靠的伴随同化模型，这些模型包括：二维潮波伴随同化模型
、海表面温度伴随同化模型和生态系统（NPZD）动力学伴随同化模型、三维正压潮汐潮流伴随同化模型和密度分层内潮模型的伴随同化模型 。

在“九五
”期间建立了精度高 、稳定可靠的二维潮波伴随同化模型 ，该模型能够在最大限度地利用已有观测资料的条件下，把开边界条件和底摩擦系数的确定变成依赖于区域内部水位观测值的数值迭代过程
，实现了确定开边界条件和底摩擦系数的自动化，实现二维潮波的数值模拟
。二维潮波伴随同化模型是“九五”863项目（863-818-06-05）的主要成果 ，也为“十五 ”863项目(2001AA633030)的顺利完成奠定了坚实的基础。

针对潮波模型中底摩擦系数取常数或分区常数的缺陷
，提出了利用伴随同化方法得到底摩擦系数的空间分布，实验结果表明 ，空间分布的底摩擦系数能明显提高潮波模拟的精度 。吕咸青和张继才提出按照地形的空间分布特征选取独立底摩擦系数的方法
，与均匀选取独立底摩擦系数的方法相比，能够在减少独立变量个数的情况下提高潮波数值模拟的精度
。

在“十五
”期间建立的生态系统（NPZD）伴随同化模型 ，实现了对模型中控制参数重要性的定量刻画
，加深了对模型控制参数的了解。能够自动
、快速、准确地在全局优化控制参数系数的基础上，实现生态系统（NPZD）的数值模拟 。生态系统（NPZD）伴随同化模型是“十五”863项目(2001AA633030)的标志性成果。

在“十五 ”期间建立的海表面温度预报伴随同化模型 ，实现了自动利用岸站资料和船舶报资料
，对渤黄东海的海表面温度进行预报
。海表面温度预报伴随同化模型是”十五
”国家科技公关项目：中国海温度和海流数值预报模型研究（2001BA603B-03）的重要成果之一。

在“十一五”期间建立了三维正压潮汐潮流伴随同化模型，可以同时同化验潮站资料 、高度计资料以及实测潮流资料 ，孪生实验和实际试验的结果表明，三维正压潮汐潮流伴随同化模型具有很强的参数反演能力 。

在“十一五 ”期间建立了一个非线性
、自由海面、静压 、垂向上等密度坐标的内潮原始方程模型
，且在求解连续方程时采用了改进的FCT方法以保证分层厚度始终保持正值，从而实现了模型在垂向可以分为任意多层 ，以满足实际海区复杂地形内潮模拟的需要
，并在南海进行了初步应用
。所建立的密度分层内潮伴随同化模型，将内潮模型中的主要参数 ，包括开边界条件
、底摩擦系数、水平涡动粘性系数和垂向涡动粘性系数
，进行了成功的反演。

内潮的数值模拟研究已有不少，目前已有的一些等密度坐标模型 ，并非专为内潮研究来设计
，使其应用受到限制 。密度分层内潮伴随同化模型的建立，实现了观测资料与内潮数值型的有机结合 ，为内潮的深入研究奠定了坚实的基础
。

2009年至今主要研究课题:

2007年12月-2010年12月
，国家高技术研究发展计划(863计划)：南海内潮的多源信息同化技术(2007AA09Z118)，课题负责人。

2010年1月-2010年12月 ，渤海专项：渤海环境立体监测与动态评价创新型业务体系构建和运行的子专题：渤海生态动力学模式开发及业务化应用，专题负责人 。

2011年1月-2013年12月
，国家自然科学基金项目：密度分层模型的内潮数值模拟与同化研究（41076006），课题负责人
。

2011年1月-2011年12月 ，渤海专项：北海区海洋环境质量综合评价项目的子专题：建立渤黄东海生态动力学的伴随同化模型（20110822）
，专题负责人。

2012年1月-2012年12月，渤海专项：北海区海洋环境质量综合评价项目的子专题：建立北海区典型污染物的伴随同化模型 ，专题负责人 。

2012年1月-2013年12月
，高校基本科研业务费南海专项：伴随同化的密度分层模型在南海内潮研究中的应用（201262007），课题负责人
。

2012年1月-2013年12月 ，高校基本科研业务费专项：渤海典型污染物的时空分布研究（201262026）
，课题负责人。

2013年7月-2016年6月，国家高技术研究发展计划(863计划)：项目：全球生态系统与表面能量平衡特征参量生成与应用 ，课题：全球变化海洋特征参量遥感数据产品生成技术与应用（2013AA09）
，课题骨干 。

2013年1月-2016年12月，国家高技术研究发展计划(863计划)：项目：深远海海洋动力环境观测系统关键技术与集成示范 ，课题：内波与混合精细化观测系统集成与示范（2013AA091202)，课题骨干。

2013年1月-2016年12月
，国家高技术研究发展计划(863计划)：项目：深远海海洋动力环境观测系统关键技术与集成示范，课题：全海深内波与混合精细化观测自主潜标（2013AA091201） ，课题骨干）
。

2009年至今主要论文（深色字体的属代表性论著）：

1．樊伟
，吕咸青，基于参数空间分布的海洋生态系统模拟 ，海洋科学进展
，2009，第27卷 ，第1期
，24-33．

2．周巍，吕咸青 ，伴随同化方法在渤 、黄海生态模式中的应用：生态参数的空间分布
，海洋湖沼通报，2009 ，第1期(总第120期)，19-28．

3．WeiFan,XianqingLv
，Dataassimilationinasimplemarineecosystemmodelbasedonspatialbiological

parameterizations，Ecologicalmodelling ，2009
，220，1997-2008．

4．HaiboChen,XianqingLv,YansongQiao ，Applicationofgradientdescentmethodtothesedimentarygrain-size

distributionfitting
，JournalofComputationalandAppliedMathematics，2009 ，233
，1128-1138．

<,SPANstyle="FONT-SIZE:9pt;mso-spacerun:'yes';FONT-:'宋体';FO:normal">5．吕咸青，樊伟 ，海洋生态系统模型中参数空间变化的伴随法反演研究
，中国海洋大学学报，2009年 ，第39卷，第5期
，846-854．

6．吕咸青，张继才 ，三维正压非线性潮汐潮流伴随同化模型开边界反演研究
，现代科技研究与进展，2009年 ，第31卷
，第6期，1121-1125．

7．高秀敏 ，魏泽勋
，吕咸青，王永刚 ，方国洪
，伴随同化方法在中国近海海洋数值模拟中的应用，海洋科学进展 ，2010年，第31卷
，第6期，545-553．

8．张继才 ，吕咸青
，孙丽艳，基于卫星高度计资料同化的渤海和黄海M2潮流数值模拟．南京大学学报（自然科学） ，2010年
，第46卷，第6期 ，654-663．

9．JicaiZhang,XianqingLu
，Inversionofthree-dimensionaltidalcurrentsinmarginalseasbyassimilating

satellitealtimetry，ComputerMethodsinAppliedMechanicsandEngineering ，2010
，199，3125-3136．

10.QIPing,WANGChunhui,LIXiaoyan,LVXianqing,Numericalstudyonspatiallyvaryingcontrolparametersofamarine

ecosystemdynamicalmodelwithadjointmethod,ActaOceanologicaSinica ，2011，30
，1，7-14．

11．刘猛猛 ，吕咸青
，风暴潮模型中空间分布风应力拖曳系数的伴随法反演研究，海洋与湖沼 ，2011年
，第42卷，第1期 ，9-19．

12.JicaiZhang,XianqingLu,PingWang,YaPingWang,Studyonlinearandnonlinearbottomfrictionparameterizationsfor

regionaltidalmodelsusingdataassimilation
，ContinentalShelfResearch，2011 ，31
，555-573.

13.LiliFan,MengmengLiu,HaiboChen,XianqingLu,Numericalstudyonthespatiallyvaryingdragcoefficientinsimulation

ofstormsurgesemployingtheadjointmethod，ChineseJournalofOceanologyandLimnology ，2011，29
，3，702-717．

14．Li-LiFan,BinWang,Xian-QingLv ，CotidalChartsnearHawaiiDerivedfromTOPEX/PoseidonAltimetry

Data
，JournalofAtmosphericandOceanicTechnology，2011 ，28
，4，606-614

15．陈海波 ，吕咸青
，乔彦松，梯度下降法在沉积物粒度分布拟合中的应用 ，数学的实践与认识
，2011年，第41卷 ，第13期，78-87．

16.ChunbaoMiao,HaiboChenandXianqingLv,AnisopycniccoordinateinternaltidemodelanditsapplicationtotheSouth

ChinaSea
，ChineseJournalofOceanologyandLimnology，2011 ，29
，6，1339-1356．

17．HaiboChen,ChunbaoMiaoandXianqingLv ，Athree-dimensionalnumericalinternaltidalmodelinvolving

adjointmethod
，InternationalJournalforNumericalMethodsinFluids，2012 ，69：1584–1613．

18．张继才
，吕咸青，孙丽艳 ，二维潮波模式底摩擦效应参数化方案同化研究
，计算力学学报，2012年 ，第29卷，第1期
，49-54．

19.CHENHaibo,LVXianqing,WANGBin,Planewavefittingoftheinternaltidalseasurfaceheightsignaturesextractedfrom

theTOPEX/Poseidonaltimeterdataalongsatellitetracks,ActaOceanologicaSinica，2012,31,4,1-15.

20.CaoAnzhou,GuoZheng,LvXianqing,InversionoftwodimensionaltidalopenboundaryconditionsofM2constituent

intheBohaiandYellowSea ，ChineseJournalofOceanologyandLimnology
，2012，30 ，5
，868-875.

21．GUOZheng，CAOAnzhou ，LVXianqing
，InverseestimationofopenboundaryconditionsintheBohaiSea，MathematicalProblemsinEngineering ，doi:10.1155/2012/628061.

22.HaiboChen,ChunbaoMiao,andXianqingLvEstimationofOpenBoundaryConditionsforanInternalTidalModelwith

AdjointMethod:AComparativeStudyonOptimizationMethods
，MathematicalProblemsinEngineering，doi:10.1155/2013/802136.

23．AnzhouCao,HaiboChen,JicaiZhang,XianqingLv ，Optimizationofopenboundaryconditionsina3D

internaltidalmodelwiththeadjointmethodaroundHawaii，AbstractandAppliedAnalysis
，

doi:10.1155/2013/950926.

24.XiaoyanLi,ChunhuiWang,WeiFan,XianqingLv,Optimizationofthespatiotemporalparametersina

dynamicalmarineecosystemmodelbasedontheadjointassimilation，MathematicalProblemsinEngineering ，doi.org/10.1155/2013/373540.

25.AnzhouCao,GAOYanqiu,JicaiZhang,XianqingLv,Trajectoryestimationofaircraftinadouble-satellitepassive

positioningsystemwiththeadjointmethod
，MathematicalProblemsinEngineering，http://dx.doi:10.1155/2013/502610.

26.ChunhuiWang,XiaoyanLi,XianqingLv,NumericalStudyonInitialFieldofPollutionintheBohaiSeawithanAdjoint

Method ，MathematicalProblemsinEngineering
，doi:10.1155/2013/104591.

27.GAOYanqiu,JINGuangzhen,CHENHaibo,LVXianqing,EstimationofOpenBoundaryConditionsBasedonan

Isopycnic-coordinateInternalTidalModelwithAdjointAssimilationMethod，MathematicalProblemsinEngineering ，doi:10.1155/2013/321387.

28．HaiboChen,AnzhouCao,JicaiZhang,ChunbaoMiaoandXianqingLvEstimationofspatiallyvaryingopen

boundaryconditionsforanumericalinternaltidalmodelwithadjointmethod
，MathematicsandComputers

inSimulation.DOI:10.1016/j.matcom.2013.08.005.

29．李晓燕，王春晖 ，吕咸青
，海洋生态系统模型中参数时空分布的伴随同化研究，中国海洋大学学报 ，2013年，第43卷
，第10期．

30．高秀敏，魏泽勋 ，吕咸青
，王永刚，考虑内潮耗散的南海M2分潮伴随同化数值模拟 ，中国海洋大学学报2014
，第44卷，第1期．

招收硕士研究生、博士研究生和博士后

竭诚欢迎具有数学或物理学或力学等学习背景 ，并对物理海洋学研究有兴趣者。

Email:xqinglv@ouc.edu.cn