陈报的主要学术成就

1)构建了具有自主知识产权的集陆面过程和生态过程于一体的综合模式EASS(生态系统大气模拟方案)。这是基于土壤-植被-大气一体化理论的一体化陆面过程模型,是国际上最新一代的多尺度、多源数据融合。该模型集成了遥感定量反演的地球物理参数,在国际上首次将冠层聚类指数引入陆面过程模型,优化了冠层内辐射传输的模拟,加强了土壤层、冻结层和积雪层(面向用户,有可变层)之间的水热交换模拟,显著提高了能量和物质(包括水、碳、氮等,)在地表层和大气之间。该模型及其相关成果发表在《生态建模杂志》和《水文气象杂志》上,已被加拿大、美国和欧洲的许多研究人员应用于碳、水和能量循环过程、陆面格局和变化规律的研究,以及各种尺度陆面碳源/汇分布信息的定量估算。2)构建了一维大气输运方案(VDS),代表性成果发表在美国地球物理学会主办的《地球物理研究杂志》和《地球物理研究快报》上,该模型为合理解释高精度CO2和同位素观测数据、寻找“全球缺碳”做出了重要贡献。3)构建了遥感反演的高分辨率下垫面地球物理参数驱动的生态系统稳定碳同位素模型,探讨了北方森林生态系统与大气之间CO2交换的动态过程和环境因子对同位素分馏的影响机制,是理解碳源/汇机制过程和区分陆地碳汇/海洋碳汇的有效工具。相关研究成果发表在《全球变化生物学》和《植物·细胞·环境》杂志上,受到国际同行的关注。4)将生态系统稳定碳同位素模式与大气传输模式(VDS)耦合,在国际上首次连续模拟了陆地生态系统与大气之间稳定碳同位素交换及其在大气边界层中传输的动力学过程,代表性成果发表在《Tellus》杂志上。该方法是探索大气稳定碳同位素校正效应和定量估算陆地和海洋对全球碳汇相对贡献的有效工具。5)构建了SEAF(Euler坐标上的简单解析足迹模型)模型,该模型在空间异质性分析、评价、尺度扩展以及如何合理解释全球通量网络观测数据的研究中发挥了重要作用。相关结果发表在《边界层气象学》、《全球生物地球化学循环》和《生物地球科学》上。这种模拟方法已被加拿大碳计划(CCP)确定为加拿大通量网络中观测站的常规评估方法。6)成功实现了遥感信息驱动的固定网格大小的EASS陆面过程模式与增加全国天气预报的可变网格大小的区域气候模式(GEM)的混合编码(C++和Fortran)耦合,具有超大模式耦合、调试和并行运行的经验。利用在线耦合模型研究了碳、水和能量交换过程的尺度效应。在比较、评价和吸收现有几种国际流行尺度扩展方法优点的基础上,提出了国家和大陆尺度碳源和碳汇研究的尺度扩展理论和方法,发展了空间尺度转换的关键技术。代表性成果发表在《水文气象杂志》上。