近日，我校地理科学学院王国杰教授团队在气候学领域top期刊《Journal of Climate》发表了题为“A Time-Varying Causality Formalism Based on the Liang-Kleeman Information Flow for Analyzing Directed Interactions in Nonstationary Climate Systems”的研究成果。本研究改进了Liang-Kleeman信息流理论，并应用到陆面-大气相互作用中。该论文的第一作者为我校3S集成与气象应用博士生Daniel，通讯作者为王国杰教授，合作者包括荷兰阿姆斯特丹自由大学Han A.J. Dolman教授、我校海洋科学学院梁湘三教授。
气候变暖的环境下，高温热浪、暴雨洪水和极端干旱等气候灾害事件愈加频繁。大量研究表明，大尺度环流条件是极端事件的触发机制，而地表-大气相互作用即两者之间的反馈机制是极端气候事件的强化机制。如何从观测数据中寻找地表-大气之间的反馈信号，厘清其“驱动-响应”关系，是当前气候系统复杂性研究中的一个技术难题，尚缺乏有效手段。基于Liang-Kleeman信息流理论，王国杰教授团队基于Kalman filter和小波分解等方法，提出了严谨的时频域双向“驱动-响应”关系数学诊断方法，既可以反映地表-大气驱动响应关系的时间变化，又可以揭示其频域特征；为研究地表-大气反馈机制和地球系统复杂相互作用提供了一个有力的数学工具。王国杰教授团队将之应用于我国土壤湿度-气温相互作用研究中，显示了良好的应用效果。
图1 我国华南地区(a)土壤湿度对气温的影响和(b)气温对土壤湿度的影响
论文信息：
Hagan, D. F. T., Wang, G., Liang, X. S., & Dolman, H. A. 2019. A time-varying causality formalism based on the Liang-Kleeman information flow for analyzing directed interactions in non-stationary climate systems. Journal of Climate. doi:10.1175/jcli-d-18-0881.1
链接地址：
https://journals.ametsoc.org/doi/full/10.1175/JCLI-D-18-0881.1