
张礁石 特任教授
电子邮箱:jiaoshi@ustc.edu.cn
个人简介:
张礁石,中国科学技术大学工程科学学院特任教授,博士生导师,入选国家创新人才计划青年项目。本科毕业于国防科技大学,在中国科学技术大学获得硕士、博士学位,随后分别在中国科学院合肥物质科学研究院、美国圣路易斯华盛顿大学开展研究工作。2026年加入中国科大工程科学学院,担任特任教授。主要研究方向为大气环境气溶胶高分辨率测量技术与应用研究。在 Science、Atmospheric Chemistry and Physics、Atmospheric Measurement Techniques 等 SCI 期刊发表论文 35 篇,授权国家发明专利 2 项、美国发明专利 1 项,相关研究成果被Science、美国地球物理联合会(AGU)、《中国科学报》等报道。担任 Geophysical Research Letters、Environmental Science & Technology、Atmospheric Chemistry and Physics 等 SCI 期刊审稿人。
研究方向:

本课题组的研究方向聚焦于气溶胶测量技术与应用,针对大气环境气溶胶来源与分布的空间异质性这一核心科学问题,通过研发高分辨率气溶胶测量新技术与系统,发展基于多平台的移动观测应用,致力于研究大气二次气溶胶形成、增长、传输等精细化过程及其环境气候效应,为我国大气污染精准溯源和科学防控提供科学支撑。
1. 纳米级气溶胶高分辨率测量技术
聚焦气溶胶粒径分布与吸湿性的高时间分辨率测量,突破现有商业化仪器(SMPS/HTDMA)的时间分辨率瓶颈,发展自研的电迁移成像技术与系统,发展基于深度学习/迁移学习的快速反演算法,实现秒级气溶胶粒径分布与吸湿性的原位在线测量。

2.移动平台大气环境监测
研究机载、无人机、车载、塔基等不同尺度移动平台的气溶胶观测技术与系统集成,补足传统固定站点观测的空间局限,开展从城市边界层到自由对流层、从局地排放到区域输送的三维精细化观测,结合时空深度学习方法,基于时空稀疏观测重构区域尺度气溶胶高时空分辨场,构建多尺度、多平台协同的大气环境智能观测体系。

3.人工智能驱动的气溶胶过程与机制研究
利用已有高时空分辨率观测数据集,结合人工智能方法,系统研究大气新粒子生成、二次气溶胶增长、跨尺度传输等关键过程,及其与大气动力学过程的耦合影响机制,揭示气溶胶演化过程的内在规律及其环境气候效应。同时,积极拓展气溶胶智能观测在室内外环境暴露与健康效应、低空大气环境与城市气候等方面的研究。

招生信息:
诚邀仪器、电子、物理、环境、大气等相关背景的博士后、博士研究生、硕士研究生及本科生加入团队。
近五年主要学术论文:
1. Zhang, J., Gong X., Crosbie E., et al., Stratospheric air intrusions promote global-scale new particle formation. Science, 385, 210-216 (2024). DOI:https://doi.org/10.1126/science.adn2961
2. Zhang, J., Spielman, S., Li, J., Chen, X., Hering, S., and Wang, J., A compact aerosol mobility imager (AMI) for instantaneous aerosol size distribution measurements, Part I: Design and model evaluation, Aerosol Science and Technology, 2024, 59(4), 424–438, https://doi.org/10.1080/02786826.2024.2435436
3. Zhang, J.#, Li, J.#, Spielman, S., Chen, X., Hering, S., and Wang, J., A compact aerosol mobility imager (AMI) for instantaneous particle size distribution measurements, Part II: Experimental characterization, Aerosol Science and Technology, 2024, 59(4), 439–450, https://doi.org/10.1080/02786826.2024.2435441
4. Zhang, J., Wang, Y., Spielman, S., Hering, S., and Wang, J., Regularized inversion of aerosol hygroscopic growth factor probability density function: Application to humidity-controlled fast integrated mobility spectrometer measurements. Atmospheric Measurement Techniques, 2022, 15, 2579–2590, https://doi.org/10.5194/amt-15-2579-2022
5. Zhang, J., Spielman, S., Wang, Y., Zheng, G., Gong, X., Hering, S., and Wang, J., Rapid measurement of RH-dependent aerosol hygroscopic growth using a humidity-controlled fast integrated mobility spectrometer (HFIMS). Atmospheric Measurement Techniques, 2021, 14(8), 5625-5635, https://doi.org/10.5194/amt-14-5625-2021
6. Xie, Z., Zhang, J.*, Gui, H.*, Liu, Y., Yang, B., Dai, H., Xiao, H., Zhang, D., Chen, D.-R., and Liu, J., Atmospheric nanoparticles hygroscopic growth measurement by a combined surface plasmon resonance microscope and hygroscopic tandem differential mobility analyzer, Atmospheric Chemistry and Physics, 2023, 23, 2079–2088, https://doi.org/10.5194/acp-23-2079-2023
7. Shen L., Zhang J.*, Cheng Y., Lu, X., Dai, H., Wu, D., ... & Gui, H*. Characterization of the vertical evolution of urban nocturnal boundary layer by UAV measurements: Insights into relations to cloud radiative effect. Environmental Research, 2023, 232, 116323, https://doi.org/10.1016/j.envres.2023.116323
8. Dai, H., Zhang, J.*, Gui, H., Shen, L., Wei, X., Xie, Z., ... & Liu, J.*, Characteristics of aerosol size distribution and liquid water content under ambient RH conditions in Beijing. Atmospheric Environment, 2022, 291, 119397, https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2022.119397
9. Dai, H., Gui, H., Zhang, J.*, Wei, X., Xie, Z., Bian, J., ... & Liu, J.*, An active RH-controlled dry-ambient aerosol size spectrometer (DAASS) for the accurate measurement of ambient aerosol water content. Journal of Aerosol Science, 2021, 158, 105831, https://doi.org/10.1016/j.jaerosci.2021.105831
