张永强

中国科学院地理科学与资源研究所

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  • 张永强
  • 研究员

个人简况

内蒙古包头人,德国洪堡学者。全球水循环方向二级研究员,陆地水循环及地表过程重点实验室副主任。具有中国、日本、德国和澳大利亚4个国家的工作经历。回国前在澳大利亚联邦科学与工业研究院(CSIRO)陆地与水资源研究所担任首席研究员。现任水文领域顶级期刊Journal of Hydrology和自然指数期刊Journal of Geophysical Research–Atmospheres副主编,WATER期刊编委。获奖12项,包括中国科学院院长特别奖,澳大利亚水利工程委员会GN Alexander奖章,澳大利亚新西兰模型模拟协会杰出青年科学家奖等。

研究领域和方向:

研究领域为水文学与水资源。主要研究方向为全球蒸散发机理和过程、大尺度径流预报、生态水文过程、遥感手段在水文过程模拟和预报中的应用、区域与全球水循环过程数值模拟等。共发表学术论文140篇,包括水文水资源、环境遥感和全球变化等领域权威期刊Global Change Biology、Remote Sensing of Environment、Water Resources Research、HESS、Journal of Hydrology、Journal of Hydrometeorology,Journal of Geophysical Research-Atmospheres等SCI论文95篇,4篇ESI高被引论文,影响因子>3.0共63篇,43篇为高水平TOP期刊论文。谷歌学术引用>6400次,SCI论文总引>3680次,他引>3400次,论文平均单引40次,h指数为30。

主要学术贡献:

20年潜心研究区域与全球水循环机理、过程和模拟,在以下几个主要学术成绩方面形成了系统性研究:陆地蒸散发机理、过程;蒸散发模型研发和全球数据研制;蒸散发在水资源径流模拟和预报中的基础应用研究。

1.发现了青藏高原区蒸散发互补关系的不对称性,揭示了高原区水汽驱动力不足是内因;全球尺度上首次揭示了植被变绿是陆地蒸散发和其主要分量近32年变化趋势的主要控制因子,其在最近15年尤为明显,使蒸散发和植被生产力都呈显著上升趋势。

2.建立和发展了PML蒸散发模型,该模型将蒸散发分为土壤蒸发、植被蒸腾和冠层截留蒸发,有效同化遥感植被动态,较好解决了点-面扩展和不同植被条件下的参数化难题;改进型PML耦合植被碳水过程,通过该模型研发了全球首个500米分辨率的蒸散发和植被初级生产力耦合产品。

3.首次提出了通过改进降水产流模型,以及通过遥感蒸散发和实测径流多目标优化水文模型,以提高稀缺资料地区水资源径流预报精度,研究成果被澳大利亚气象局用于洲际尺度地表水资源量的实时模拟和监测。

主持课题:

主持完成了9项国家级别的科研项目,包括两项澳大利亚国家重大项目,负责完成了“澳大利亚水信息联盟研究项目”(2008–2013,5500万澳元)澳大利亚水信息模拟系统水文模块的研发;担任澳大利亚政府重大项目“生态区评估”(2013–2018,6500万澳元)流域地表水文模块领导,该项目是首次政府组织的多单位、跨学科评估采煤对水环境影响的大型项目。

代表性学术论文:

1.Zhang YQ, Kong DD, Rong G, Chiew FHS, McVicar TR, Zhang Q, Yang YT, (2019). Coupled estimation of 500m and 8-day resolution global evapotranspiration and gross primary production in 2002-2017, Remote Sensing of Environment, 222, 165-182.

2.Zhang YQ, Post D, (2018).How good are gap-filled streamflow data for hydrological analysis?, Hydrology and Earth System Sciences, 22, 1-12, https://doi.org/10.5194/hess-2018-250.

3.Zhang YQ, Chiew FHS, Li, M, Post D, (2018). Predicting runoff signatures using regression and hydrological modelling approaches, Water Resources Research, 10.1029/2018WR023325.

4.Zhang YQ, Chiew FHS, Pe?a Arancibia J, Sun FB, Li HX, (2017). Global variation of transpiration and soil evaporation and the role of their major climate drivers. Journal of Geophysical Research – Atmospheres, 122, 6868–6881, doi:10.1002/2017JD027025.

5.Zhang YQ, Pe?a Arancibia J, Mcvicar T, Chiew FHS, Liu CM, Pan M, Zheng HX, (2016). Multi-decadal trends in global terrestrial evapotranspiration and its components. Scientific Reports, 6, 19124; doi: 10.1038/srep19124.

6.Zhang YQ, Vaze J, Chiew FHS, Teng J, Li M, (2014).Predicting hydrological signatures in ungauged catchments using spatial interpolation, index model, and rainfall–runoff modelling. Journal of Hydrology, 517, 6239-948.

7.Zhang YQ, Leuning R, Chiew FHS, Wang EL, Zhang L, Liu CM, Sun FB, Peel MC, Shen YJ, Jung M, (2012), Decadal trends in evaporation from global energy and water balances. Journal of Hydrometeorology, 13, 379-391.

8.Zhang YQ, Leuning R., Hutley LB., Beringer J., McHugh I., Walker JP, (2010). Using of long-term water balances to parameterize surface conductance and calculate evaporation at 0.050 spatial resolution, Water Resources Research, 46, W0512, doi: doi:10.1029/2009WR008716.

9.Zhang YQ, Chiew FHS, (2009). Relative merits of three different methods for runoff predictions in ungauged catchments, Water Resources Research,DOI: 10.1029/2008WR007504.

10.Zhang YQ, Chiew FHS, Zhang L, Leuning R, Cleugh H, (2008). Estimating catchment evaporation and runoff using MODIS leaf area index and the Penman-Monteith equation, Water Resources Research,44, W10420, DOI: 10.1029/2007WR006563.

11.Zhang YQ, Yu Q, Jiang J, Tang YH, (2008). Validation of Terra/MODIS gross primary production over an irrigated cropland on the North China Plain and an alpine meadow on the Tibetan Plateau. Global Change Biology,14, 757 -767.

12.Zhang YQ, Liu CM, Tang YH, Yang YH, (2007). Trends in pan evaporation and reference and actual evapotranspiration across the Tibetan Plateau. Journal of Geophysical Research – Atmospheres,112, D12110, DOI: 10.1029/2006/2006JD008161.

13.Zhang YQ, Wegehenkel M, (2006).Integration of MODIS data into a simple model for the spatial distributed simulation of soil water content and evapotranspiration. Remote Sensing of Environment, 104, 393-408.

14.Zhang YQ, Kendy E, Yu Q, Liu CM, Shen YJ, Sun HY, (2004). Effect of soil water deficit on evapotranspiration, crop yield, and water use efficiency in the North China Plain. Agricultural Water Management, 64, 107-122.