Zhuotong Nan's research group
位于青藏高原东部的三江源地区生态系统脆弱，下伏着大面积的不稳定的高温多年冻土。不同于之前研究采用半经验或生态等不能描述冻土物理过程的模型，我们选用了既包含水热传输过程又包含碳循环和植被动态过程的Noah- MP 陆面过程模型来模拟1989-2018年三江源地区的NPP动态变化。结果表明该区季节冻土区年平均NPP较多年冻土区高，但多年冻土区在过去30年有更高的NPP变化速率。该工作发表在Frontiers in Earth Science上。
博士生张国飞作为第一作者，南卓铜教授为通讯作者，在地球科学领域知名期刊《Journal of Geophysical Research: Atmospheres》上发表题为 “Isolating the contributions of seasonal climate warming to permafrost thermal responses over the Qinghai-Tibet Plateau” 的研究论文，通过情景实验，全面评估了季节性气候变暖对多年冻土的影响，量化了冬季气候变暖和夏季气候变暖对多年冻土热状况的单独贡献，该研究是继先前GRL工作的深入和补充。
分位数校正方法(Q-Q)是被广泛应用的将粗分辨率GCM/RCM预测结果校正到站点尺度的统计方法。本文为证实该方法在青藏高原上的适用性，利用36个站点，结合两个GCM（EC-Earth 3和MPI-ESM1.2-HR），在五个逐月变量（降水、气温、相对湿度、风速、气压）上对Q-Q方法进行综合的评估。结果表明：Q-Q方法对于青藏高原上气候要素逐月模拟值的降尺度具有适用性，其中气压的降尺度校正具有最高的准确性。该工作发表“Atmosphere”期刊上。第一作者是实验室大三学生。
20世纪90年代中期以来，青藏高原（QTP）经历了明显的变暖和变湿。QTP的变湿改变了多年冻土区的水热特性，不可避免地影响了多年冻土区的热动力学。这就引发了一个重要的科学问题：变暖与变湿是如何共同影响QTP多年冻土热动力学，以及在这种暖湿背景下变暖与变湿的单独作用又是如何？针对上述科学问题，我们以数值实验为手段，定量研究了气候变暖与变湿对多年冻土热状况的影响。该研究为理解多年冻土对气候变暖和变湿的响应提供了新的视角。论文发表在EPSL期刊上。
针对微波遥感土壤水分在高寒山区的降尺度问题，实验室团队重新推导并验证了一种半物理降尺度的方法，并将该方法拓展到了高寒山区。运用基于水动力学建立的Mualem-van Genuchten (MvG)模型估算遥感土壤水分数据的亚网格标准差，通过建立标准化土壤水分与标准化表观热惯量（Apparent thermal inertia, ATI）之间的统计关系，对粗分辨率的遥感土壤水分数据的降尺度。论文已经发表在“Remote Sensing”期刊上。
MODIS地表温度数据存在严重缺失，目前已有插值方法大多不能有效解决大范围缺值的情形。针对这个问题，PermaLab团队最近提出了一种地表温度插值算法，以待插影像的多幅时间上邻近的影像作为参考影像，基于经验正交函数插值方法（DINEOF）与贝叶斯数据融合方法得到缺失数据的等效晴空温度（Clear-sky equivalent LST）。 论文发表在 IEEE J-STARTS期刊。论文PDF可从期刊官网自由下载。
针对大区域（如青藏高原）由于数据和参数的缺乏，多年冻土分布制图不理想的问题，南卓铜教授团队提出一种新的制图方法(FROSTNUM/COP)，允许使用有较高精度的调查区（位于研究区内或研究区周边且对研究区有代表性）冻土分布图和卫星遥感地表温度数据作为输入，利用半物理地面冻结数模型，实现大区域冻土分布的高精度制图。在青藏高原改则区的评估结果表明该方法可以取得满意的制图精度。
由程国栋院士、李新等著，南卓铜教授参与撰写的《黑河流域模型集成》近日由科学出版社出版。《黑河流域模型集成》是国家自然科学基金委重大研究计划“黑河流域生态—水文—过程集成研究”的重要成果之一。南卓铜教授参与撰写该书第2章：集成建模环境。
实验室原博士生张凌为一作、南卓铜教授为通讯的论文《Hydrological Impacts of Land Use Change and Climate Variability in the Headwater Region of the Heihe River Basin, Northwest China》进入《PLOS ONE》2016年发表的论文中被引用最多的10%行列，截止2019年9月19日，该论文被引29次。
实验室博士生张国飞作为第一作者，南卓铜教授为通讯作者，在地球科学领域知名期刊《Geophysical Research Letters》上发表题为 “The role of winter warming in permafrost change over the Qinghai-Tibet Plateau” 的研究论文，通过假设数值实验首次研究了冬季变暖对多年冻土变化的影响。