基本信息
沈芳  女  博导  中国科学院国家空间科学中心
电子邮件: fshen@spaceweather.ac.cn
通信地址: 北京市海淀区中关村南二条1号 中科院空间中心A605
邮政编码: 100190

研究领域

1. 日冕物质抛射(CME)爆发及传播过程的三维磁流体数值模拟

2. 磁流体与粒子混合模拟研究

3.机器学习在空间天气建模及预报中的应用

招生信息

   
招生专业
070802-空间物理学
招生方向
日冕-行星际物理
空间天气学

教育背景

1999-09--2004-05   北京大学力学与工程科学系   理学博士
1995-09--1999-06   北京大学力学与工程科学系   理学学士
学历
-- 研究生
学位
-- 博士

工作经历

2014-08~现在, 中国科学院大学, 岗位教授
2014-01~现在, 中国科学院国家空间科学中心, 研究员
2012-02~2012-08,美国UAH大学, 访问学者
2006-01~2013-12,中国科学院国家空间科学中心, 副研究员
2004-06~2005-12,中国科学院国家空间科学中心, 助理研究员

工作简历
2014-08~现在, 中国科学院大学, 岗位教授
2013-12~现在, 中国科学院国家空间科学中心, 研究员
2012-02~2012-08,美国UAH大学, 访问学者
2006-01~2013-12,中国科学院国家空间科学中心, 副研究员
2004-06~2005-12,中国科学院国家空间科学中心, 助理研究员
社会兼职
2021-05-17-今,第十届中国空间科学学会空间物理专业委员会, 委员
2021-05-01-今,国际SCI期刊《Universe》, 客座编委
2020-10-31-今,第三届中国人工智能学会智能空天系统专业委员会, 委员
2012-08-31-今,第七届全国计算物理学会, 理事
2009-12-31-今,第二届地球物理学名词审定委员会, 委员

教授课程

空间等离子体模拟

专利与奖励

(1) 2010年,在"第七次全国空间天气学研讨会"上获"青年优秀论文奖";
(2) 2004年,获"北京大学优秀毕业生";
(3) 2003年,获"北京大学创新奖"及"光华奖学金";
(4) 2002年,获北京大学"中国石油奖学金";
(5) 1998年,获北京大学"光华奖学金";

奖励信息
(1) 国家“万人计划”青年拔尖人才, 国家级, 2015

出版信息

   
发表论文
(1) Propagation characteristics of coronal mass ejections (CMEs) in the corona and interplanetary space, Reviews of Modern Plasma Physics, 2022, 通讯作者
(2) 日冕物质抛射传播过程模拟研究, 地球与行星物理论评, 2022, 通讯作者
(3) 数据同化在空间天气学中的应用, 空间科学学报, 2022, 通讯作者
(4) Numerical Study of Two Injection Methods for the 2007 November 15 Coronal Mass Ejection in the Inner Heliosphere, ASTROPHYSICAL JOURNAL, 2021, 第 3 作者
(5) Numerical Study of Divergence Cleaning and Coronal Heating/Acceleration Methods in the 3D COIN-TVD MHD Model, FRONTIERS IN PHYSICS, 2021, 通讯作者
(6) Numerical Research on the Effect of the Initial Parameters of a CME Flux-rope Model on Simulation Results. II. Different Locations of Observers, ASTROPHYSICAL JOURNAL, 2021, 通讯作者
(7) Three-Dimensional MHD Modeling of Interplanetary Solar Wind Using Self-Consistent Boundary Condition Obtained from Multiple Observations and Machine Learning, UNIVERSE, 2021, 通讯作者
(8) A new locally divergence-free WLS-ENO scheme based on the positivity-preserving finite volume method for ideal MHD equations, Journal of Computational Physics, 2021, 第 4 作者
(9) Predict the Amplitude of Recurrent Geomagnetic Disturbance Using NARX Neural Network, 2021 Chinese Intelligent Systems Conference, 2021, 通讯作者
(10) Earth-affecting solar transients: a review of progresses in solar cycle 24, PROGRESS IN EARTH AND PLANETARY SCIENCE, 2021, 第 7 作者
(11) Reconstructing Solar Wind Inhomogeneous Structures From Stereoscopic Observations in White Light: Solar Wind Transients in 3-D, JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS, 2020, 第 8 作者
(12) MHD Modeling of the Background Solar Wind in the Inner Heliosphere From 0.1 to 5.5 AU: Comparison With In Situ Observations, SPACE WEATHER-THE INTERNATIONAL JOURNAL OF RESEARCH AND APPLICATIONS, 2020, 
(13) A Numerical Study of the Effects of Corotating Interaction Regions on Cosmic-Ray Transport, ASTROPHYSICAL JOURNAL, 2020, 第 5 作者
(14) Nanodust in the Heliosphere, 18TH ANNUAL INTERNATIONAL ASTROPHYSICS CONFERENCE, 2019, 
(15) 行星际背景太阳风的三维MHD数值模拟, Three-dimensional MHD simulation of interplanetary solar wind, 地球物理学报, 2018, 第 2 作者
(16) WSA太阳风经验模型及其应用, Analysis of Present Research on the WSA Solar Wind Model, 空间科学学报, 2018, 第 3 作者
(17) Effects of the solar wind background field on the numerical simulation of the Solar Energetic Particle (SEP) transportation, CHINESE JOURNAL OF GEOPHYSICS-CHINESE EDITION, 2016, 通讯作者
(18) Turn on the super-elastic collision nature of coronal mass ejections through low approaching speed, SCIENTIFIC REPORTS, 2016, 第 1 作者
(19) 太阳高能粒子(SEP)传播数值模拟中的太阳风背景场研究, 地球物理学报, 2016, 
(20) On the propagation of a geoeffective coronal mass ejection during 15-17 March 2015, JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS, 2016, 第 5 作者
(21) WHY DOES THE APPARENT MASS OF A CORONAL MASS EJECTION INCREASE?, ASTROPHYSICAL JOURNAL, 2015, 第 3 作者
(22) 基于磁流体力学模拟的太阳高能粒子物理模式研究进展, Research Progress on the Solar Energetic Particle Model Based on Magnetohydrodynamic Simulation, 天文学进展, 2015, 第 2 作者
(23) Modeling the Global Distribution of Plasma Parameters on Coronal Source Surface for Different Solar Phases Using 1AU Observations, NUMERICAL MODELING OF SPACE PLASMA FLOWS: ASTRONUM-2014, 2015, 第 2 作者
(24) Deflected propagation of a coronal mass ejection from the corona to interplanetary space, JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS, 2014, 第 4 作者
(25) Energy Analysis During the Collision of Two Successive CMEs, ASP Conference Series, 2014, 第 1 作者
(26) Evolution of the 12 July 2012 CME from the Sun to the Earth: Data-constrained three-dimensional MHD simulations, JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS, 2014, 通讯作者
(27) Modeling Source Surface Plasma and Magnetic Field Based on Expansion Factor f(S) and Angular Distance theta(b) Between the Foot Points, NUMERICAL MODELING OF SPACE PLASMA FLOWS ASTRONUM-2012, 2013, 第 1 作者
(28) 太阳风扰动传输模式研究进展, Research Progresses in Modeling the Propagation of Solar Wind Disturbances, 天文学进展, 2013, 第 4 作者
(29) Modeling Source Surface Plasma and Magnetic Field Based on Expansion Factor fS and Angular Distance b Between the Foot Points, Numerical Modeling of Space Plasma Flows: ASTRONUM-2012ASP Conference Series, 2013, 
(30) Improvement to the global distribution of coronal plasma and magnetic field on the source surface using expansion factor fs and angular distance θb, Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, 2012, 第 1 作者
(31) Using a 3-D spherical plasmoid to interpret the Sun-to-Earth propagation of the 4 November 1997 coronal mass ejection event, JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS, 2012, 
(32) Acceleration and deceleration of coronal mass ejections during propagation and interaction, JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS, 2012, 通讯作者
(33) Differential Rotation of Strong Magnetic Flux During Solar Cycles 21-23, SOLAR PHYSICS, 2011, 
(34) 3-D MHD Simulation of the Propagation and Interaction of two CMEs Using a Magnetized Plasma Blob Model, J. Geophys. Res., 2011, 第 1 作者
(35) Energy transfer during intense geomagnetic storms driven by interplanetary coronal mass ejections and their sheath regions, JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS, 2011, 第 6 作者
(36) 3D MHD Numerical Study of Two CMEs' Evolution and Their Interaction, NUMERICAL MODELING OF SPACE PLASMA FLOWS: ASTRONUM-2011, 2011, 第 1 作者
(37) Modeling of Solar Active Region Using a Three-Dimensional, Time-Dependent, Data-Driven Magnetohydrodynamic Model, NUMERICAL MODELING OF SPACE PLASMA FLOWS: ASTRONUM-2011, 2011, 
(38) 3-D MHD Simulation of the Evolution of the April 2000 CME Event and Its Induced Shocks Using a Magnetized Plasma Blob Model, J. Geophys. Res, 2011, 第 1 作者
(39) The statistic and numerical study of the global distribution of coronal plasma and magnetic field near 2.5 Rs over a 10-year period, Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, 2010, 第 1 作者
(40) The heating of the solar transition region, The heating of the solar transition region, 天文和天体物理学研究:英文版, 2010, 
(41) 巴塞罗那进程十五年:回顾与评估, 当代世界, 2010, 第 1 作者
(42) 不可压缩黏性流体基函数法的理论研究及其在三维动脉瘤中的计算, 中国科学:G辑, 2009, 第 1 作者
(43) The theoretical research of basic function method in incompressible viscous flow and its simulations in three-dimensional aneurysms, SCIENCE IN CHINA SERIES G-PHYSICS MECHANICS & ASTRONOMY, 2009, 通讯作者
(44) Variabilities of Extended Bipolar Regions, Solar Physics, 2009, 第 1 作者
(45) 不可压缩黏性流体基函数法的理论研究及其在三维动脉瘤中的计算, 中国科学:G辑, 2009, 第 1 作者
(46) A asynchronous and parallel time-stepping method: application to the three-dimensional MHD simulation of solar wind, Science in china Series E: Technological Sciences, 2009, 第 1 作者
(47) A solar eruption triggered by merge interactions of different helicity loops, ASTRONOMY & ASTROPHYSICS, 2008, 
(48) Three-dimensional MHD simulation of CMEs in three-dimensional background solar wind with the self-consistent structure on the source surface as input: Numerical simulation of the January 1997 Sun-Earth connection event, JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS, 2007, 
(49) The Rayleigh-Stokes problem for a heated generalized second grade fluid with fracional derivative model, Nonlinear Analysis Series : Real World Applications, 2006, 第 1 作者
(50) 大鼠肝硬化形成早期的红细胞电泳率和红细胞膜胆固醇含量改变的研究, 中国血液流变学杂志, 2004, 第 4 作者
(51) 广义二阶流体涡流速度的衰减和温度扩散, Decay of Vortex Velocity and Diffusion of Temperature in a Generalized Second Grade Fluid, 应用数学和力学, 2004, 第 1 作者
(52) 四氯化碳大鼠肝硬化形成早期的血液流变学改变, Changes of hemorheology at early stage of carbon tetrachloride-induced liver cirrhosis in rats, 解剖学杂志, 2004, 第 3 作者
(53) DECAY OF VORTEX VELOCITY AND DIFFUSION OF TEMPERATURE IN A GENERALIZED SECOND GRADE FLUID, DECAY OF VORTEX VELOCITY AND DIFFUSION OF TEMPERATURE IN A GENERALIZED SECOND GRADE FLUID, 应用数学和力学:英文版, 2004, 第 1 作者
(54) 大鼠肝硬化形成早期的红细胞电泳率和红细胞膜胆固醇含量改变的研究, 解剖科学进展, 2004, 第 3 作者
(55) 肝门静脉高压症(PHT)血液动力学研究进展, Progress in the research on hemodynamics of portal hypertension, 生物医学工程学杂志, 2003, 第 1 作者
(56) Progress in the hemodynamic research of portal hypertension (PHT), Journal of Biomedical Engineering, 2003, 第 1 作者
(57) Theoretical analysis of using airflow to purge residual water in an inclined pipe, APPLIED MATHEMATICS AND MECHANICS-ENGLISH EDITION, 2002, 
(58) 气流排除倾斜管道积水的理论分析, Theoretical Analysis of Using Airflow to Purge Residual Water in an Inclined Pipe, 应用数学和力学, 2002, 第 1 作者
(59) Could the collision of CMEs in the heliosphere be super-elastic? --- Validation through three-dimensional simulations, 

科研活动

   
科研项目
( 1 ) 太阳高能粒子(SEP)的磁流体与粒子三维混合建模研究, 主持, 国家级, 2011-01--2013-12
( 2 ) 三维太阳风数值模拟中的网格技术研究, 主持, 国家级, 2009-01--2011-12
( 3 ) 2010年度海洋公益性行业科研专项子课题(201005017-06), 主持, 国家级, 2010-01--2013-12
( 4 ) 行星际磁场南向分量行程机制的探索研究, 主持, 市地级, 2009-07--2011-07
( 5 ) 考虑太阳自转的、时变的自洽三维背景太阳风数值模型, 主持, 国家级, 2006-01--2008-12
( 6 ) 空间灾害性天气的日冕/行星际传输研究, 参与, 国家级, 2006-09--2010-08
( 7 ) 行星际磁场南向分量的数值研究初探, 主持, 国家级, 2012-01--2015-12
( 8 ) 基于子午工程和双星计划的地球空间天气数值预报建模研究, 参与, 国家级, 2012-01--2016-12
( 9 ) 日冕物质抛射相互作用过程的数值模拟研究, 主持, 国家级, 2015-01--2018-12
( 10 ) 国家“万人计划”青年拔尖人才, 主持, 国家级, 2016-01--2020-12
( 11 ) CME相互作用过程的数值模拟研究, 主持, 国家级, 2017-01--2017-12
( 12 ) 三维有结构太阳风背景条件下的太阳高能粒子(SEP)数值模拟研究, 主持, 国家级, 2018-01--2021-12
( 13 ) 与CME驱动的激波相关的SEP 事件的模拟, 主持, 市地级, 2019-01--2019-12
( 14 ) 太阳风暴的日冕-行星际-地磁因果链物理过程研究及其对近地空间的影响, 主持, 市地级, 2019-01--2020-12
( 15 ) 与CME驱动激波相关的高能粒子传播过程三维数值模拟研究, 主持, 国家级, 2020-01--2023-12
( 16 ) 木星轨道内全空间太阳风环境的数值模拟研究, 主持, 部委级, 2020-01--2024-12
( 17 ) 机器学习方法在三维MHD数值模拟中的应用, 主持, 市地级, 2020-01--2020-12
( 18 ) CME触发模型参数研究及在CME传播过程中的应用, 主持, 市地级, 2021-01--2021-12
( 19 ) 基于机器学习的空间天气建模研究, 主持, 市地级, 2022-01--2022-12
参与会议
(1)两个CME事件相互作用过程中的系列研究   第三届全球华人空间/太空天气科学大会   沈芳   2013-11-13
(2)Modeling Source Surface Plasma and Magnetic Field Based on Expansion Factor fs and Angular Distance θb Between the Foot Points   第八次全国空间天气学研讨会   沈芳   2012-09-25
(3)MHD Numerical Simulation of Two CMEs Event: Acceleration and Deceleration of CME Propagation   AOGS‐AGU(WPGM) 2012年年会   沈芳   2012-08-15
(4)The statistical and numerical study of the global distribution of coronal plasma and magnetic field near 2.5 Rs over a 10-year period   F. Shen, X. S. Feng, C. Q. Xiang et al.   2010-12-20
(5)3D MHD Simulation of the Interaction of two CMEs Using a Magnetized Plasma Blob Model   第九界海峡两岸太空/空间科学研讨会   F. Shen, X. S. Feng, Yuming Wang et al.   2010-10-18
(6)Three dimensional numerical simulation of the April 2000 CME event with a magnetized plasma blob model   F. Shen, X. S. Feng, S. T. Wu et al.   2010-07-18
(7)Three-dimensional MHD simulation of CMEs in 3D background solar wind with a magnetized plasma blob model   F. Shen, X. S. Feng, S. T. Wu et al.   2010-06-18

指导学生

已指导学生

魏稳稳  博士研究生  070802-空间物理学  

杨子才  博士研究生  070802-空间物理学  

王尚洁  硕士研究生  070802-空间物理学  

刘畅  硕士研究生  070802-空间物理学  

现指导学生

刘佑生  博士研究生  070802-空间物理学  

朱雨及  博士研究生  070802-空间物理学  

张晗可  博士研究生  070802-空间物理学  

陶新祎  博士研究生  070802-空间物理学  

马孟暄  硕士研究生  070802-空间物理学  

林荣沛  硕士研究生  070802-空间物理学