刘传玉 研究员/博导,海洋中小尺度动力学研究团队负责人

海洋中小尺度动力学、海洋混合及气候效应
研究方向: 海洋中小尺度动力学、海洋混合及气候效应
岗  位: 研究员/博导,海洋中小尺度动力学研究团队负责人
部  门: 海洋环流与波动实验室
联系方式:
电子邮件: chuanyu.liu@qdio.ac.cn
个人网页: http://qdio.cas.cn/2019Ver/Teams/researcher/201707/t20170720_5479492.html

刘传玉,中国科学院海洋研究所研究员,博士生导师,主要研究方向海洋中小尺度动力学海洋混合、海洋数值模拟及海洋数据同化,当前,开展部分人工智能海洋学应用研究2015201620172025年分别入选中国科学院、国家、海洋国家实验室、山东省高级别人才项目。主持国家自然科学基金委重点项目(2025-2029)、中国科学院战略科技先导专项项目与课题、中国科学院重点部署项目、国家重点研发计划课题等科研项目10余项;担任中国科学院战略科技先导专项副总设计师。

Nature Communications(一作2篇,通讯1篇), Journal of Physical Oceanography, Geophysical Research Letters, Journal of Geophysical Research, Ocean Modelling等国内外专业期刊发表论文60余篇。研制了国内第一艘专门用于湍流自主观测的智能无人船,授权专利11项。代表性成果得到了中国科学院院士、美国国家科学院院士美国地球物理学会会士等国内外顶尖科学家引用被十次大单独引述;Nature Climate Change,Nature Communications, Science Advances等顶级期刊引用。

兼任Deep Sea Res. II客座编辑、SOLAS“表层海洋-低层大气研究”)国际计划中国青年工作组委员、《海洋学报》中英文青年编委、中国海洋湖沼学会海洋与气候分会秘书长等多项国内外学术职务。

长期聚焦海洋中小尺度动力学及气候效应研究,以海洋动力不稳定性为研究起点,以中小尺度过程的复杂动力学为着力点,以阐明其大尺度海洋效应与气候效应为落脚点,开展了系统性研究工作,取得的主要成果:

一)中尺度与亚中尺度动力学1)给出了中尺度涡致各向异性混合规律并阐释机理2)发现不同垂向结构斜压不稳定波发生规律及其与不同垂向结构中尺度涡发生规律的机制联系;3)新提出了海洋上层(混合层附近)亚中尺度不稳定性理论——亚中尺度Charney型不稳定,突破了前人广为接受的Eady型理论;4)发现了次表层热带不稳定波、波-涡偶极子及热带不稳定波倾斜流态结构。

湍流混合及气候效应:1)系统阐释了赤道波动对温跃层、障碍层混合的影响确立了赤道温跃层混合的普遍存在性规律2)提出了基于Argo温盐剖面估算湍流混合系数的参数化方案及基于能量约束的湍流混合参数化方案;3)提出了中部型ENSO的非绝热正反馈机制,是ENSO理论重要创新

三)海洋内部参数反演及智能反演预报1)利用国际先进的四维变分(伴随,4D-VAR)技术开展海洋状态及高影响海气事件(El Niňo关键海洋参数的敏感性研究,发掘关键控制变量2)构建了“两洋一海”4D-VAR大洋状态估算系统(TOOSSE);3)构建了高分辨率4D-VAR西太平洋状态估算系统TPOSE16,再分析数据精度超过同类型国际水平。

教育经历

 2004-2009年,中国科学院海洋研究所,物理海洋学,获博士学位

 2000-2004年,中国海洋大学海洋系,获学士学位

工作经历

2016年-至今,中国科学院海洋研究所,博士生导师

2015年-至今,中国科学院海洋研究所,特聘研究员、研究员

2009-2015年,德国汉堡大学海洋研究所,博士后助理研究员

正在承担项目

1. 国家自然科学基金委重点项目:内部强化型海洋中尺度涡形成与变异机制及其对太平洋热带辐合带(ITCZ)上层海洋温度的影响主持,20251月-202912月

2. 中国科学院战略先导性科技专项(A类)项目:关键海洋过程预报技术研究(主持, 202310月-20269月)

3. 国家重点研发计划“热带西太平洋海-气界面过程精细化协同观测与数据融合”项目课题:多尺度数值模拟和资料同化融合(参与, 202212-202711月)

4. 崂山实验室“十四五重大项目”(“海洋中小尺度动力过程对气候变化的响应和反馈”)课题“气候变化背景下海洋内波和赤道中小尺度波动变异机理及其对湍流混合的影响”(主持, 2022年10-2025年9月)

5. 中国科学院国家重大科技基础设施维改项目:基于科学海洋动力环境自主观测系统研制(参与202111-202512月)

发表的代表性文章(限10篇)


1.Tian, Feng, Zhang, R.-H., Liu, C*, and Guan, C., Rainfall sustains multiyear La Niña. Nature Communications (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-68451-y

2.Liu, Chuanyu.*, Wang, F., Köhl, A, Wang X., Wang, C. Richards, K. Subsurface ocean turbulent mixing enhances central Pacific ENSO. Nature Communications, 16, 2315 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-57058-4

3.Chuanyu Liu*; Armin Köhl; Zhiyu Liu; Fan Wang; Detlef Stammer (2016), Deep-reaching thermocline mixing in the equatorial Pacific cold tongue. Nature Communications, 2016, 7(1): 0~11576

4.Wang, Zhuoyue and Chuanyu Liu* (2026), Subsurface Eddies Transited from Surface Eddies over Non-parallel Background Isopycnals, Journal of Physical Oceanography, DOI: 10.1175/JPO-D-25-0232.1

5.Feng, L., Liu, C.*, McWiliams, J. C., Wang, F. Global distribution and Seasonal Variations of Charney-type Submesoscale Baroclinic Instabilities (C-SBCIs). Journal of Geophysical Research: Oceans, 2025, 10.1029/2024JC022103. 

6.Weisheng Yang; Chuanyu Liu*; Armin Köhl; Jin Wang; Xin Wang; Fan Wang; The Adjoint-based Favorable Winds for the Generation of the Central Pacific El Niño, Journal of Climate, 2023. https://doi.org/10.1175/JCLI-D-22-0548.1

7.Liu, Chuanyu.*, Huo, D., Liu, Z., Wang, X., Guan, C., Qi, J., & Wang, F. (2022). Turbulent mixing in the barrier layer of the equatorial Pacific Ocean. Geophysical Research Letters, 49, e2021GL097690. https://doi.org/10.1029/2021GL09769

8.Ling Feng; Chuanyu Liu*; Armin Köhl; Detlef Stammer; Fan Wang* (2021), Four Types of Baroclinic Instability Waves in the Global Oceans and the Implications for the Vertical Structure of Mesoscale Eddies. Journal of Geophysical Research: Oceans, 2021, 126: 1-24. 

9.Chuanyu Liu*, Xiaowei Wang, Zhiyu Liu, Armin Köhl; William Smyth, Fan Wang (2020), On the formation of a subsurface weakly sheared laminar layer and an upper thermocline strongly sheared turbulent layer in the eastern equatorial Pacific: interplays of multiple time scale equatorial waves. Journal of Physical Oceanography, DOI: 10.1175/JPO-D-19-0245.1

10.Chuanyu Liu*, Liyuan Fang, Armin Köhl; Zhiyu Liu, William Smyth, Fan Wang (2019), The Subsurface Mode Tropical Instability Waves in the Equatorial Pacific Ocean and Their Impacts on Shear and Mixing. Geophysical Research Letters, 46. https://doi.org/10.1029/2019GL085123