2017年两院院士推荐候选人信息表

2017年两院院士推荐候选人信息表

一、个人信息 拟提名学部： 姓 名 国 籍 出 生 地 身份证件名称 专 业 工作单位及 职务 单位电话 手 机 电子邮箱 院士联名推荐□ 推荐渠道  学会推荐□院士候选人情况 2015 年度（科学院） 传 真 曾被提名、推荐为 年度（工程院） 王斌 中国 湖南 身份证 大气科学 中国科学院大气物理研究所 性 别 民 族 籍 贯 科学院地学部 男 汉 湖南 证件编号 专业技术职务 通信地址及 邮政编码 住宅电话 出生年月日 党 派 会员证号 研究员 北京德外祁家豁子华严里40号，100029 1962.9.27

二、主要学历（6项以内）

起止年月 校（院）、系及专业 学 位 1979年9月至1983年7月 湘潭大学数理系（现名数学学士 学院）计算数学 1987年9月至1992年7 月 中国科学院大气物理研究博士 所 大气科学

三、主要学术经历（10项以内）

起止年月 1983年7月至1987年8月 1992年9月至1994年7月 工作单位 湖南省气象台 中国科学院（原）计算中心（现名：计算数学与科学工程计算研究所） 职 务 助理工程师 博士后 1994年9月至1996年7月 1996年8月至2000年12月 1996年12月至今 1997年4月至今 1997年6月至1998年3月 1998年11月至1999年5月 2001年1月2010年10月 中国科学院大气物理研究所 中国科学院大气物理研究所 中国科学院大气物理研究所 中国科学院大气物理研究所 第二站博士后 LASG 国家重点实验室副主任 研究员 博士生指导教师 美国国家大气研究中心（NCAR） 短期访问学者 美国佛罗里达州立大学气象学 中国科学院大气物理研究所 短期访问学者 LASG 国家重点实验室主任 — 2 —

四、重要学术组织（团体）或重要学术刊物等的任（兼）职（6项以内）

起止年月 2006年1月至2009 年12月 2009年1月至2016年12月 2011年1月至今 名 称 Commission for Atmospheric Sciences (CAS), World Meteorological Organization (WMO) Working Group of Coupled Modeling (WGCM), World Climate Research Programme (WCRP) Data Assimilation and Observation System Working Group (DAOS WG), World Weather Research Programme (WWRP) 2015年1月至今 科技部“全球变化及应对”重点专项指南编制专家组 2010年7月至今 2011年5月至今 清华大学地球系统科学研究中心 中国气象局数值预报中心 双聘教授 科学主任 成员 member member 职 务 member

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五、在科学技术（或工程科技）方面的主要成就和贡献（3000字以内）

填写2-3项反映被推荐人系统的、创造性的学术成就和体现重大贡献的学术水平的主要工作。说明在学科领域所起的作用、在学术界的影响和评价，以及（或）在国民经济和社会发展中的作用和贡献。

王斌长期致力于大气模式研发、资料同化方法研究及其在天气、气候数值模拟与预报、预测中的应用。发展的保持有效能量和质量守恒的格点大气模式GAMIL 及其耦合气候系统模式版本多次参与国际模式比较计划，为间气候变化专门委员会（IPCC）第四、五次评估报告（AR4、AR5）做出了贡献[附件3.4C‐2]。提出的三维变分映射资料同化和降维投影四维变分同化等新方法已在和省级天气预报业务中得到成功应用，并发挥了重要作用[附件3.4D、3.5]。 2011年获何梁何利科学与技术进步奖，1998年获国家杰出青年基金，2003年撰写的研究案例《Atmospheric Research》获国际大奖：“Computerworld Honors Program, Science category, 21st Century Achievement Award”，2005年被人事部授予“全国优秀博士后”称号，2010-2013年主持863重点项目，现为973项目首席科学家。 2009年至2016年担任世界气候研究计划（WCRP）耦合模拟工作组（WGCM）委员，该工作组是世界气象组织（WMO）专门负责耦合模式比较计划的权威国际学术组织，迄今为止只有一位中国委员；2010 年至今担任世界天气研究计划(WWRP)资料同化与观测策略工作组（DAOS WG）委员，该工作组是WMO 关于资料同化的权威国际学术组织，2016年之前只有一位亚洲委员。 发表期刊论文236篇，其中SCI收录137篇，EI收录29篇，CSCD收录150篇；SCI总引1535次(他引1197次)；CSCD等公开出版物总引1244次(他引831次) [附件3.4A、3.4B]。引用者有中、美、英、意、法、德、加（拿大）、俄、澳（大利亚）、韩、日、瑞（士）等国学者。在重要国际学术会议上作特邀报告33次，如EGU，IAMAS，AOGS等。特别，先后在2001年保结构算法国际研讨会、2002年国际数学家大会（ICM2002）科学计算卫星会议和2009年第30次亚洲遥感大会上3次做1小时大会特邀报告。2次担任国际学术会议大会组委会，6次担任大会科学委员会委员或组委会委员或协调人，9次担任分会主持人[附件3.3B]。 培养博士 33 名，硕士8 名，博士后5 名。 主要学术贡献为： — 4 —

一、自主发展了格点大气环流模式GAMIL及其耦合版本 1、求解大气方程组的显式能量守恒格式 经典能量守恒格式都是隐式的，求解费时；而经典显式格式，又都不能严格保持能量守恒性。王斌等提出了协调耗散算子的新概念，原创性地构造了一类严格保持能量守恒性的显式差分格式及其一系列相关算法（代表性论文4、5、6 等50 篇论文)[附件3.3A]，把物理守恒性与计算稳定性有机地融合在一起，被认为“在守恒差分格式构造上是一大突破”[附件3.4C‐1]，并在国际学术会议上做1 小时的特邀报告[附件3.3B]。这些算法是获国际大奖研究案例中“原创性”部分的代表性成果之一；另外，相关工作也于2003 年获得第一届中国科协期刊优秀学术论文奖[附件3.5]。 2、全球格点大气模式及其耦合气候系统模式版本 国际上现在的大气模式普遍使用谱、半拉格朗日、有限体积和谱元四类动力框架。与这些框架不同，王斌等通过算法创新，采用自己构造的显式能量守恒格式及其系列算法，自主设计了一个全球格点大气模式动力框架（代表性论著3 和10），它具有如下标志性的特色：1）不需要任何订正严格保持总质量守恒；2）在标准层结近似下严格保持总有效能量守恒；3）在极区不需任何平滑和滤波保持计算稳定性。该框架是获国际大奖的研究案例中对“原创性”部分有重要贡献的代表性成果之一[附件3.5]。以此为基础，王斌和他领导的团队自主发展了大气环流模式GAMIL 及其耦合模式版本FGOALS-g2，他也是前期耦合模式版本FGOALS-g1.0 的主要研发人员之一（代表性论著3、9、10等74 篇论著），多次参加国际模式比较计划，如大气模式比较计划（AMIP）和耦合模式比较计划（CMIP）等，其结果被IPCC AR4 和AR5 所采用[附件3.4C‐2]。 3、模式的应用与国际影响 GAMIL 及其耦合版作为重要科学工具被国内外学者广泛应用于气候变化、季风、厄尔尼诺、古气候、年代际预测等诸多科学问题的研究和气候数据库的建立[附件3.4C‐2、3.4C‐3]。其中，2012 年春季发布的FGOALS-g2 的试验结果，已被Science、Nature 及子刊和PNAS 三类高影响因子杂志的22 篇论文以及AMS 和AGU 权威专业杂志的98篇论文（共120 篇）所应用（主要通过直接引用模式名）[附件3.4C‐3]。例如，一篇Science论文把FGOALS‐g2 作为4 个被选的AR5 模式之一（从57 个模式中）用于考察云和降水对变暖的响应及其不确定性；国内4 个在研973 项目或科技部重大研究计划项目把FGOALS‐g2 作为重要科学工具或模拟平台[附件3.4C‐2]。 — 5 — 国内外一些模式评估的工作显示，FGOALS-g2 在ENSO、西非季风降水、副高指数、 云短波辐射强迫、中国年平均降水的EOF 空间模态、东亚急流和北大西洋急流、海冰反照率分布等方面表现出优秀的模拟性能[附件3.4C‐1]。例如，一篇Climate Dynamics论文评估了AR5 模式对ENSO 特征及大气反馈的模拟性能，结果表明FGOALS-g2 是最好的模式之一；一篇Journal of Climate 论文评估了AR5 模式对非洲季风降水的模拟能力，结果显示FGOALS-g2 的模拟是与观测最接近的三个模式之一[见附件3.4C‐1]。 二、新资料同化方法及其业务应用 1、新同化方法研究 初值的质量直接影响数值天气预报的准确率，而资料同化是提高初值质量的关键途径。针对四维变分同化质量较高但费时、而三维变分省时但同化质量较低的特点，王斌等提出了映射观测的“新概念”，并用三维变分同化映射观测，实现四维变分同化的功能，从而建立了三维变分映射观测资料同化“新方法”[附件3.4C‐1] ，缓解了四维变分同化计算量巨大的困难；进一步，综合四维变分与模式协调和集合卡尔曼滤波不需要伴随等优点，提出了另一个新同化方法：降维投影四维变分同化方法，被认为“具有很大的学术和应用价值”[附件3.4C‐1]，并把这种思路推广到了条件非线性最优扰动的快速求解及适应性观测研究（代表性论文1、2、7、8 等31 篇论文）。相关内容11 次应邀在国际学术会议上做特邀报告[附件3.3B]。 2、新方法的应用及其对数值天气预报业务的贡献 三维变分映射观测资料同化和降维投影四维变分同化两种方法已在台风、暴雨的模 拟和预报中得到应用，并在和省级数值天气预报业务中发挥了重要作用[附件3.4D]。王斌等结合人造涡旋资料和卫星观测，先将适用于大西洋飓风的人造资料同化方案推广到台风初始化，然后利用上述两种新方法，指导研究生先后提出了人造映射观测资料同化方法和降维投影人造资料同化方法（代表性论文1、8 等26 篇）。推广的人造资料同化方案曾于2005 年正式投入上海台风预报业务，其成果获得中国气象局科技奖成果应用一等奖；王斌等利用降维投影四维变分同化方法在自主建成了我国自己的区域四维变分同化系统，并应用于预报业务，其成果获中国人民科技进步一等奖；新同化方法在武汉暴雨预报中也发挥了重要作用，其成果获湖北省科技进步二等奖[附件3.4D、3.5]。 — 6 —

六、10篇（册）以内代表性论文、著作（包括教材）、研究技术报告、重要学术会议邀请报告

希望10篇（册）中含国内刊物发表的文章，每篇（册）应说明被推荐人的主要贡献，包括：提出的学术思想、创造性、研究工作的参与程度、学术刊物中的主要引用及评价情况等（200字以内）。

按以下顺序填写：

论文：作者（按原排序），题目，期刊名称，卷（期）（年），起止页码； 著作：作者（按原排序），著作名称，出版社，出版年份，出版地；

研究技术报告（未公开发表的重要报告）：作者（按原排序），报告题目，完成年份； 重要学术会议邀请报告：作者（按原排序），报告题目，报告年份，会议名称、地点。 序号 代表性论文、著作（包括教材）、研究技术报告、重要学术会议邀请报告 论文：作者：Wang,B., X.-L. Zou and J. Zhu；题目：Data Assimilation and Its Applications；期刊名称：PNAS (Proc. Natl. Acad. Sci. USA)；卷(期)(年)：97(21)(2000)；起止页码：第11143页至第11144页 主要贡献及引用评价情况： 第一作者，完成GPS掩星资料同化方案的具体实施，参与BDA 飓风初始化方案，并将其推广于台风初始化。本文以GPS资料同化、飓风初始化和海洋混合层估计为例，系统阐述了新型观测资料的使用及对改进数值预报/模拟的能力。该文发表在影响因子目前为9.809的杂志PNAS上。有关内容在世界数学家大会科学计算卫星会议上做1小时特邀报告（附件4）。被SCI 引用25次，他引11次；被CSCD引用17次，他引6次。 论文：作者：Wang, B. and X.-W. Tan；题目：Conditional Nonlinear Optimal Perturbations: Adjoint-Free Calculation Method and Preliminary Test；期刊名称：Monthly Weather Review；卷(期)(年)：138(4)(2010)；起止页码：第1043页至第1049页 主要贡献及引用评价情况： 1 2 第一作者，快速算法的设计者。CNOP由穆穆最早提出，是研究可预报性和目标观测等的一种新方法。但原伴随算法计算量大，影响了它在复杂业务模式上的推广应用。本文创新性：提出了一种基于集合的快速求解CNOP的算法，它在精度上与原伴随算法相当，优于单纯形算法，而在耗时上远远少于这两种方法，从而为CNOP在业务中的推广应用提供了更有效的途径。有关内容在EGU 等国际国内学术会议上做特邀报告（见附件4）。

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论文：作者：Wang, B., H. Wan, Z.-Z. Ji, X. Zhang, R.-C. Yu, Y.-Q. Yu, H.-T.Liu；题目：Design of a new dynamical core for global atmospheric modelsbased on some efficient numerical methods；期刊名称：Science in China,Series A；卷(期)(年)：47(supp)(2004)；起止页码：第4页至第21页 主要贡献及引用评价情况： 3 第一作者，动力框架的设计者。框架的创新性：采用王斌等提出的显式能量守恒格式和等面积坐标；严格保持总质量守恒；在标准层结近似下严格保持总有效能量守恒；在极区不需任何平滑和滤波就能计算稳定。相应的大气模式参加了AMIP、CFMIP 等国际模式比较计划。在大型系列国际会议上做1 小时大会特邀报告（附件4）。被SCI引用66 次，其中他引38次；被CSCD引用58次，其中他引33次 论文：作者：Wang, B. and Z.-Z. Ji；题目：The construction and preliminary test of the explicit complete square conservative difference schemes；期刊名称：Chinese Science Bulletin；卷(期)(年)：35(20)(1990)；起止页码：第1724页至第1728页 4 主要贡献及引用评价情况： 第一作者，构造了显式平方守恒格式，即显式能量守恒格式。创新点：能量守恒格式能克服非线性计算不稳定，但以往的能量守恒格式是隐式格式，求解费时，而显式格式又难以严格守恒。该文克服了此困难，构造的格式既显式求解，又严格能量守恒，被认为“在守恒差分格式构造上是一大突破”。被SCI引用9 次，其中他引2次；被CSCD引用50次，其中他引22次。 论文：作者：Wang, B. and Z.-Z. Ji；题目：, Harmonious Dissipative Operators and the Completely Square-conservative Difference Scheme in an Explicit Way；期刊名称：Science in China, Ser. B；卷(期)(年)：37(4)(1994)；起止页码：第462 页至第471 页 主要贡献及引用评价情况： 5 第一作者，提出协调耗散新概念和构造方法。创新点：添加耗散项是保障计算格式稳定性的重要途径之一，其好坏直接影响计算格式的守恒性、稳定性和精度，本文构造的协调耗散算子不仅保障计算格式的稳定性和计算精度，而且还保持格式的能量守恒性，是构造显式能量守恒格式的重要方法之一，是计算机世界最高荣誉奖案例“原创性”部分的代表性成果之一。被SCI 引用9 次，其中他引2 次；被CSCD 引用27 次，其中他引7 次。 — 8 —

论文：作者：Wang, B., Q.-C. Zeng and Z.-Z. Ji；题目：Square Conservation System and Hamiltonian System；期刊名称：Science in China, Series A；卷(期)(年)：38(10)(1995)；起止页码：第1211页至第1219页 主要贡献及引用评价情况： 6 第一作者，完成主要理论研究。辛格式是冯康最先提出的一种优秀算法，曾获得国家自然科学一等奖，它是否适合大气方程求解？该文回答了这个问题，首次揭示了能量守恒系统与Hamilton 系统、能量守恒格式与辛格式之间的联系，这也是后来建立格点大气环流模式GAMIL 的理论基础。被SCI引用10次，其中他引4次；被CSCD 引用19次，其中他引8次。 论文：作者：Wang,B.,J.-J. Liu,S.-D. Wang et al；题目：An Economical Approach to Four-dimensional Variational Data Assimilation；期刊名称：Advances in Atmospheric Sciences；卷(期)(年)：27(4)(2010)；起止页码：第715页至第727页 主要贡献及引用评价情况： 7 第一作者，提出新同化方法。创新点：经典4DVar 同化一个窗口中多时次观测，B矩阵在窗内隐式发展，但计算量大；而集合卡曼滤波计算省时，B 在时次间显式发展，但每次同化单时次观测。本文集上述两种方法的优点于一体，克服其不足，提出了基于历史预报样本的降维投影四维变分同化方法。有关内容在AOGS等国际国内会议上做特邀报告（见附件4）。被SCI引用14次，他引7次；被CSCD引用16次，他引7次。 论文：作者：Wang, B. and Y. Zhao；题目：A New Approach to Data Assimilation；期刊名称：Acta Meteorologic Sinica；卷(期)(年)： 20(3)(2006)；起止页码：第275页至第282页 主要贡献及引用评价情况： 8 第一作者，提出新同化方法。经典4DVar 是用伴随的逆向积分把同化窗口内的观测信息带给窗口始端的分析场，属于反问题。本文创新性：用模式把观测都映射到窗口末端，然后用3DVar 在末端形成分析场，从而把反问题简化为正问题，用3DVar 现实4DVar 的功能。有关内容在IAMAS、WPGM 等大型系列国际会议上做特邀报告（见附件4）。被SCI引用11次，其中他引6次；被CSCD 引用16次，其中他引8次。 9 论文：作者：Wang, B, M. M. Liu, Y. Q. Yu et al；题目：Preliminary Evaluations

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of FGOALS-g2 for Decadal Predictions；期刊名称：Advances in Atmospheric Sciences；卷(期)(年)：30(3)(2013)；起止页码：第674页至第683页 主要贡献及引用评价情况： 第一作者，设计了耦合气候系统模式FGOALS-g2 的同化系统和年代际预测系统。创新点：系统偏差是耦合气候系统模式年代际预测普遍存在的问题，以往均是在后处理中在对预测结果进行偏差订正，没有考虑系统偏差在预测过程中对年代际变率的影响，我们首次在预测系统中设计了动态偏差订正方案，改进了对欧亚地表气温和东亚季风年代际变率的预测技巧。被SCI引用2 次，其中他引2次；被CSCD引用2次，其中他引1次。 著作：作者：王斌，季仲贞；著作名称：大气科学中的数值新方法及其应用；出版社：科学出版社；出版年份：2006；出版地：北京； 主要贡献及引用评价情况： 第一作者，完成主要新数值方法的构造和检验以及在大气模式动力框架设计10 中的应用。本著作创新性：把大气方程归为一类算子方程，系统研究其重要物理守恒性和几何结构，以此为基础提出了一系列求解大气方程的Hamilton 算法、半解析和半隐式平方守恒格式等的新算法，并用其中的算法自主建立了新一代大气环流模式动力框架。被SCI引用5 次，其中他引2次；被CSCD引用12次，其中他引9 次。 — 10 —

七、发明专利情况（10）项以内

请按顺序填写专利申报人（按原排序），专利名称，申请年份，申请号，批准年份，专利号。并分别简述专利实施情况和被推荐人在专利发明和实施中的主要贡献（100字以内）。 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

专利实施情况和被推荐人的主要贡献： 专利实施情况和被推荐人的主要贡献： 专利实施情况和被推荐人的主要贡献： 专利实施情况和被推荐人的主要贡献： 专利实施情况和被推荐人的主要贡献： 专利实施情况和被推荐人的主要贡献： 专利实施情况和被推荐人的主要贡献： 专利实施情况和被推荐人的主要贡献： 专利实施情况和被推荐人的主要贡献： 专利实施情况和被推荐人的主要贡献： 发明专利情况

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八、重要科技奖项情况（10项以内）

按顺序填写全部获奖人姓名（按原排序），获奖项目名称、获奖年份、类别及等级（如：1999年国家自然科学二等奖，1998年中国科学院科技进步一等奖等），并简述被推荐人的主要贡献（限100字）。 序号 奖； 1 被推荐人主要贡献： 提出了显式平方守恒格式和Hamilton 算法等新算法，以此自主设计了一个新的全球格点大气环流模式，参加了一系列国际模式比较计划；提出了映射观测同化和降维投影四维变分同化等新方法，并应用于天气预报业务。 获奖人姓名：王斌；获奖项目名称：Atmospheric Research；获奖年份：2003；获奖类别：Computer-world Honors Program, Science category；获奖等级：21st Century Achievement Award（最高奖）； 2 被推荐人主要贡献： 获奖案例的唯一作者，案例“ORIGINALITY”中“a series of new creative numerical methods”的主要提出者之一，保持重要几何结构和守恒性的动力框架的主要设计者之一。 获奖人姓名：王斌；获奖项目名称：高分辨率有限区域数值天气预报系统；获奖年份：2011；获奖类别：中国人民科学技术进步奖；获奖等级：一等； 3 被推荐人主要贡献： 第二获奖人，高分辨率有限区域数值天气预报系统中新四维变分同化方案的提出者，业务化同化系统的主要建立者之一。新方法既省时，同化效果又好，并且在国内最早自主实现区域模式四维变分同化系统的业务化。 获奖人姓名：王斌；获奖项目名称：BDA 技术在上海台风业务模式系统中的应用；获奖年份：2005；获奖类别：中国气象局气象科技奖成果应用奖；获4 奖等级：一等； 被推荐人主要贡献： 第一获奖人，原BDA 方案的提出者之一，改进BDA 方案的主要设计者，将BDA用于台风模拟和预报的最早倡导者。该奖的7 篇主要论文中，第一作者重要科技奖项 获奖人姓名：王斌；获奖年份：2011；获奖类别：何梁何利科学与技术进步— 12 —

论文2篇，第二作者论文3 篇，第三作者论文1 篇。 获奖人姓名：王斌；获奖项目名称：大气动力学方程的Hamilton 算法；获奖年份：2005；获奖类别：第一届中国科协期刊学术论文奖；获奖等级：优秀5 奖； 被推荐人主要贡献： 获奖论文的第一作者，大气动力学方程组Hamilton 性质的研究与证明、辛算法理论的设计者以及数值检验的主要完成人。 获奖人姓名：王斌；获奖项目名称：AREM 中尺度数值预报模式资料同化及关键物理过程技术研究；获奖年份：2012；获奖类别：湖北省科技进步奖；获奖等级：二等； 6 被推荐人主要贡献： 第二获奖人，新同化方案的提出者，四维变分同化系统AREM-HSP-4DVar 的建立者。该系统在2007 年汛期50 天批量预报试验中，显示出对暴雨预报的明显优势。 7 8 9 10

被推荐人主要贡献： 被推荐人主要贡献： 被推荐人主要贡献： 被推荐人主要贡献：

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