2024年10月15日，在全国气象科技大会上，中国气象局公布了2024年度科技成果评价结果。学部丑洁明教授带领的“人-地系统动力学模式团队”的科技成果“人-地系统动力学模型（HESM）的构建与应用”获评“优秀”等级。
据悉，此次共有来自31个省（自治区、直辖市）气象局、10个中国气象局直属单位、11所高校和科研院所、3家企业推荐的109项成果参与评价，涵盖多个研究领域，事关气象事业发展核心、关键、重大科技成果，涉及区域乃至全国共性科技成果。共有21项科技成果被评定为优秀”等级，39项科技成果被评定为“良好”等级。在“优秀”等级科技成果中，来自高校的科技成果有5项。
人-地系统动力学模型（HESM）的构建与应用
完成单位：北京师范大学、中山大学、北京市气象探测中心、中国气象科学研究院、北京大学、国家气候中心
完成人：丑洁明、董文杰、杨世莉、韦志刚、郭彦、延晓冬、赵卫星、魏婷、袁文平、徐源、封国林
"人-地系统动力学模型的构建与应用" 是国家急需的创新项目，经十余年持续攻关，研究揭示了气候变化与社会经济活动相互影响的机理和路径，突破了社会经济模型与地球系统模式耦合模拟中时间尺度和空间尺度不匹配的障碍，在国内首创了两类模型双向耦合的技术和方法，率先构建了人-地系统动力学模型（HESM ），实现了同一框架下模型间的关键变量传递和反馈，有效解决了两类模型独立发展所导致的耦合难题，实现了气候变化-碳循环-社会经济活动 的双向耦合模拟。这为人类活动与地球系统相互作用过程的研究提供了一种创新性的方法，它不仅拓展了地球系统模式的发展方向，而且对气候变化影响评估和可持续发展政策的制定具有支撑意义。
图1 人-地系统耦合模型（HESM）构建及应用
创新点：
（1）人-地系统动力学模型（HESM）构建。在国内首创了社会经济模型与地球系统模式双向耦合的技术和方法，率先构建了人-地系统动力学模型（HESM）。
图2 人-地系统反馈机理
（2）人-地系统动力学模型（HESM）关键技术。突破了社会经济模型与地球系统模式耦合模拟中存在的时间尺度和空间尺度不匹配的障碍。
图3 人-地系统动力学模型（HESM）时空匹配方案
（3）人-地系统动力学模型（HESM）应用。基于人-地系统动力学模型，实现了气候变暖、气候极值和气候灾害的特征及影响的评估和预估；完善了地球系统模式对于人类活动的模拟方案，为综合评估社会经济活动和气候变化之间相互影响后果提供了新的研究范式。
图4 人-地系统动力学模型（HESM）应用
应用效益：
实现对不同国家集团气候变化历史责任归因的合理模拟，支撑我国的国际气候谈判。
人-系统动力学模型（HESM）的关键技术，已经应用到中国气象局地球系统数值预报中心的气候模式系统。
基于人-地系统动力学模型（HESM）开展的气候变化影响评估，形成了综合评估人类活动气候后果的新范式，已经推广到土地利用、防灾减灾、生态保护、粮食安全、极端气候事件影响、“一带一路”及国际冲突影响等研究中 ，取得了显著成果，发表论文数十篇，专著一部。
项目成果应用于国家气候中心的“中国月-季节江水预测的新理论和新方法研究”，并获得2017年教育部科技进步奖二等奖。
构建了相关的气候-经济模型（C-D-C模型）、气候变化影响量模型（YICC），并在科研中得到广泛认可和运用，获批专利授权1项，取得计算机软件著作权6项。
图5 专利、专著、软著及气象局应用证明