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李浩然

副研究员
  • 学科方向
    气象学,大气物理学与大气环境
  • 研究方向
    雷达气象学,云降水物理学,人工影响天气
  • 电子邮箱
    lihr@cma.gov.cn
  • 导师简介
  • 教育及工作经历
  • 论文论著
  • 获奖

李浩然,副研究员,德国洪堡学者,中国气象局青年气象英才,Future Earth Early-Career Fellow。

主要从事雷达遥感云降水微物理学研究。主持国家级项目2项、省市级项目5项。在Nature子刊、GRL、ACP等学术刊物发表第一/通讯作者论文20余篇,公开(授权)专利10余项。学术成果入选ACP亮点论文、GRL封面故事、美国能源部ARM研究亮点、2020-2024年中国暴雨科技重大进展,被欧洲宇航局EarthCARE卫星、欧盟科学研究基础设施ARCTRIS业务算法采用。


装备与算法开发:

面向云降水微物理学的重大和难点科学问题,研发了三款自主原创装备/系统:

1. CAMS-C/Ka/W(Chinese academy of meteorological sciences rAdar Mobile obServatory at C/Ka/W-band)三频雷达移动观测系统。该装备为全国产自主建设,应用于华南暴雨、台风暴雨、江淮梅雨、中国东部冷流雪、西藏墨脱、华北暴雨等观测试验,形成多项科研业务成果。

2. SMAP(Snow Microphysics Analysis Package)雪微物理分析仪。该装备旨在攻克雪花自动测量的技术瓶颈,突破雪花物理属性的认知空白。高分辨率高速多维面阵系统结合人工智能技术,气科院拥有完全自主知识产权。应用于中国东部冷流雪观测试验、风吹雪观测试验、类极地环境雪冰测量仪器观测试验。

3. RAPASS(Rapid rAdar Polarimetric Analysis of Severe Storms)强风暴偏振雷达快速分析系统。利用业务组网偏振雷达实现强风暴的快速识别、分析和预警,已经在国、省级单位业务运行。


社会服务:

2024 - 至今    美国气象学会《Journal of Atmospheric and Oceanic Technology》编委

2025 - 至今  《暴雨灾害》编委

2025 - 至今  《海洋气象学报青年编委

审稿人:

暴雨灾害、气象学报、气象、大气科学学报、气象科学、应用气象学报

AMS系列: JTECH, JAS, JAMC   AGU系列: GRL, JGR-A, ESS
EGU系列: AMT, ACP               IEEE系列: TGRS, GRSL, JSTAR
以及AAS, AR, AOSL, JH, JMR


研究方向简介:

从中低纬对流风暴中狂飙的雨滴,到南北极混合相云内飘出的一朵雪花。

-----云物理学是基础科学,从观测到模拟,认识粒子生长的物理规律。

先进的粒子可分辨雷达遥感技术,揭开云降水粒子微观世界的神秘面纱。

-----雷达探测是支撑学科,从热带到极地,发展面向粒子的观测技术。


人才培养方向:

1. 机理探索:面向认识雨滴和雪花微观物理过程的科学需求,基于自主建设的高分辨率C/Ka/W三频雷达移动观测系统,SMAP雪微物理分析仪,定量反演不同尺度粒子在空中的演变过程,形成具备物理过程一致性的新型微物理方案。

2. 业务导向:面向中国气象局暴雨/雪观测的业务需求,融合人工智能和物理过程分析技术,提高相控阵天气雷达、双偏振天气雷达、云雷达的应用水平,研究强风暴动力和微物理过程,发展RAPASS系统,提升风暴预警水平。

过去几年,合作培养的研究生在双一流大学、中国气象局直属单位、国央企等从事科研和业务工作。


课题组的国际交流气氛浓厚,与美国、德国、芬兰、英国等相关课题组建立稳定交流机制,支持参加国内外会议,推荐赴国外访问深造。欢迎对云物理学,雷达气象学,人工智能和微物理方案感兴趣的同学加入。电子邮箱:lihr@cma.gov.cn



学习资源:

- 2021年《Growth and Melting of Atmophereic Ice Particles: Insights from Radar Observations》报告录屏:

赫尔辛基大学李浩然博士报告录屏

- 2024年《短时极端暴雨中的ZDR反弧:理论基础、首次发现与测量方法》报告录屏:

短时极端暴雨中的ZDR反弧理论基础_哔哩哔哩_bilibili


媒体报道:

“中国雪窝子”是怎样炼成的?对话气科院李浩然:冷空气过海“就地取材”,丘陵地形“拧出”暴雪_雪花_粒子_地区

[新闻直播间]破译冷流雪:“雪窝子”背后的天气密码 对流性是造成冷流暴雪的直接原因

2025年气象科技活动周 永葆探寻未知的热情 追逐科学之光-中国气象局政府门户网站

中国东部冷流雪观测试验探究冬季致灾暴雪成因—新闻—科学网

冷流雪观测试验最新发现:我国东部冷流雪具有典型浅对流特征-全国气象科教融合创新联盟

以“ 解剖麻雀”的方式,打开一场雪 | 新春走基层_腾讯新闻

教育经历

2017 - 2021           芬兰赫尔辛基大学                   博士

2023 - 2025           德国莱比锡大学                      博士后


工作经历

2021 - 2023           中国气象科学研究院                助理研究员(青年导师:刘黎平研究员)

2023 - 至今             中国气象科学研究院                副研究员

学术论文(#共同一作,*通讯作者):


2026

[1]      Li, Q., Li, H.*, Sun, X., Zhang, Y., Lyu, W., Ruan, Z., Liu L., Liu., A., Zhang, C.., 2026. A survey of snow growth signatures from tropics to Antarctica using triple-frequency radar observations, Atmospheric Chemistry and Physics, 26, 1249–1264, https://doi.org/10.5194/acp-26-1249-2026. (Editor’s highlight)

[2]      Yang, C.#, Li, H.#, Zhu, R., Wang Y., Zhang. F.*, Gu, M., Jiang, G., Zhang R., Tang, X., 2026, Snow or Rain? Hybrid AI Deciphers Surface Precipitation Phase from Satellite. Nature Communications, https://doi.org/10.1038/s41467-026-69487-w

[3]      杨成芳, 李浩然*, 吴雪旭, 王靓, 戈瑶, 2026. 一次罕见针状雪过程的天气背景和综合观测特征分析, 气象学报, doi: 10.11676/qxxb2026.20250078.

2025

[4]      Li, Q., Li, H.*, Sun, X., Ruan, Z., Liu L., Gao, W., Liao C., Ding, H., 2025. On the quantification of thermodynamic phases of raining clouds: insights from multi-year CloudSat and ground-based radar observations over Longmen, Southern China, Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 130, e2024JD041824.

[5]      Zhang, S., Li, H.*, Moisseev, D.*, Leskinen M., 2025. A hybrid algorithm for ship clutter identification in pulse compression polarimetric radar observations. Atmospheric Measurement Techniques, 18, 4839–4855.

[6]      Liu, B., Li, H.*, Liu, L.*, Shang, J., Kuo, K. S., Lu, C., Kuo, K., & Jiang, B. 2025. On the detection sensitivities of dual-frequency radars onboard FY-3G and GPM-CO. Atmospheric Research, 107935.

2024:

[7]      Li, H., Yin J.*, Kumjian M., 2024. ZDR backwards arc: evidence of multi-directional size sorting in the storm producing 201.9 mm hourly rainfall. Geophysical Research Letters, 51(10), e2024GL109192. (GRL封面论文)

[8]      Liu, B., Li, H.*, Liu L.*, Shang J., Yin H., Kuo, K., Sea surface and snowflakes as natural targets connecting FY-3G and GPM-CO dual-frequency radars, Geophysical Research Letters, 51(23), e2024GL110878. (GRL封面论文)

[9]      Zheng, H., Zhang, Y.*, Li, H.*, Wu, Z., Xie, Y., & Zhang, L. 2024. Raindrop deformation in turbulence. Geophysical Research Letters, 51(9), e2024GL108627.

[10]   You, S., Zhao, D.*, Li, H.*, Zhou, W., Du, Y., Tian, P., ... & Liu, S. (2024). Unravelling ice growth characteristics beneath cloud tops with joint analysis of airborne Ka-band radar and Himawari observations. Atmospheric Research, 107580.

2023:

[11]   Zheng, H., Zhang, Y.*, Li, H.*, et al., 2023. Revisiting raindrop axis ratios based on 3D ellipsoidal reconstruction: 2DVD observations during tropical cyclone passages, Geophysical Research Letters, 50(9), e2023GL103281.

[12]   Li, H.*, Moisseev, D., Luo, Y., et al., 2023. Assessing KDP-based QPE for the record-breaking rainfall over Zhengzhou city on 20 July 2021. Hydrology and Earth System Sciences, 27, 1033–1046.

[13]   李浩然, 阮征, 刘黎平*, 陈羿辰, 毕永恒, 张云, 陈洪滨, 毛节泰. 2023. 地基多波长雷达垂直探测云降水微物理特征研究进展. 暴雨灾害, 42(4): 361-371

2022:

[14]   H. Ding, Li, H.*, and L. Liu*, 2022. Improved spectral processing for a Ka/Ku-band radar system. Atmospheric Measurement Techniques, 15, 6181–6200.

2021:

[15]   Li, H.*, O. Möhler, T. Petäjä and D. Moisseev, 2021, Two-year statistics of columnar ice production in stratiform clouds over Hyytiala, Finland:environmental conditions and the relevance to secondary ice production, Atmospheric Chemistry and Physics, 21(19), 14671-14686.

[16]   Li, H.*, A. Korolev, and D. Moisseev, 2021, Supercooled liquid water and secondary ice production in Kelvin–Helmholtz instability, Atmospheric Chemistry and Physics, 21(17), 13593–13608.

2020:

[17]   Li, H.*, Tiira, J., von Lerber, A. and Moisseev, D., 2020. Towards the connection between snow microphysics and melting layer: insights from multifrequency and dual-polarization radar observations during BAECC. Atmospheric Chemistry and Physics, 20(15), 9547-9562.

[18]   Li, H.* and Moisseev, D., 2020. Two layers of melting ice particles within a single radar bright band: Interpretation and implications. Geophysical Research Letters, 47(13), e2020GL087499.

2020之前:

[19]   Li, H.* and Moisseev, D., 2019. Melting layer attenuation at Ka‐and W‐bands as derived from multifrequency radar Doppler spectra observations. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 124(16), 9520-9533.

[20]   Li, H.*, Moisseev, D. and von L., A., 2018. How does riming affect dual‐polarization radar observations and snowflake shape?. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 123(11), 6070-6081.

[21]   Sun, X.J., Li, H.*, Barker, H.W., et al., 2016. Satellite‐based estimation of cloud‐base heights using constrained spectral radiance matching. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 142(694), 224-232.

[22]   李浩然, 孙学金, 王旻燕, 等, 2015. 中国及周边地区白天各类云及其水凝物变化特征研究. 高原气象, (6), 1625-1635.

[23]   李浩然, 孙学金, 刘磊,张日伟, 2015. 基于模板匹配的云底高度估计. 气象科学, 35(5), 610-615.




译著:

阮征,崔晔,李浩然,译;李浩然,校,《云和降水的遥感测量》, 气象出版社, 2023.

2022    德国“洪堡学者”

2024    中国气象科学研究院“高层次人才培养计划-科技骨干”

2024    2020-2024年暴雨科技重大研究进展

2025    中国气象局“新时代气象高层次科技创新人才-青年气象英才”

2025    中国气象局气象科技成果“优秀二等”

2025    Future Earth Early-Career Fellowship