曹芳

职称:
副研究员
研究专长:
海洋碳循环遥感
滨海湿地碳循环
Email:
fcao@sklec.ecnu.edu.cn
fcaony@gmail.com
联系电话:
021-54836433
联系地址:
闵行校区河口海岸大楼A313
学术任职:
承担Remote Sensing of Environment、Geophysical Research Letters、 Journal of Geophysical Research 、遥感学报等二十余学术期刊的审稿工作;
承担美国海洋科学大会、厦门海洋环境开放科学大会、海岸带大会等重要国际及国内学术会议分会召集工作。
教育经历:
2015 美国佐治亚大学 海洋科学 博士
工作经历:
2018至今 华东师范大学河口海岸全国重点实验室 副教授
2015-2018 美国纽约城市大学 博士后
个人简介:
聚焦全球变化背景下的滨海湿地-河口-陆架边缘海体系碳循环过程,采用原位观测、海水分析、模拟实验、卫星遥感及数值模型等研究手段,开展多学科交叉研究,在水环境碳的生物地球化学及卫星遥感研究方面取得了一系列创新研究成果。主要包括:(1)发展了高精度的大河-边缘海体系有机碳的遥感反演算法,填补了高浑浊边缘海碳遥感监测的空白;(2)针对高动态变化的滨海湿地生态系统,建立了高分辨率、高精度、全要素的水体碳通量观测方法,解决了潮汐过程导致的水体碳通量难以量化的难题,从而完善了滨海湿地蓝碳碳汇监测体系;(3)厘清了近海潮汐过程导致的河口湿地水体碳库动态变化机制及其驱动要素,并首次利用虚拟卫星星座实现了对河口湿地水体碳交换高动态过程的精细刻画。研究成果为新一代水色观测卫星的设计和部署提供重要参考,为提升世界大河影响下海岸带碳循环的科学认识提供依据和方法支撑。作为第一作者/通讯作者的研究工作发表于Remote Sensing of Environment、Journal of Geophysical Research、IEEE-JSTARS等国际地学(遥感科学、海洋科学)权威期刊。主持国家自然科学基金面上和青年项目、上海市自然科学基金面上项目等国家级和省部级项目,作为主要参与者参加国家自然科学基金重点项目、专项项目、科技部国家重点研发计划项目、上海市教委重大项目等。
目前正在开展的工作关注: (1)滨海湿地生态系统碳循环过程及卫星遥感观测; (2)河口-边缘海体系中陆源碳入海通量、海洋浮游植物固碳等生命活动的卫星遥感研究。
欢迎同行老师一起开展合作研究。
2026年计划招收硕士研究生2名,科研工作涉及野外观测、实验室分析及数据分析等,与香港、美国、英国、澳大利亚等国家和地区的顶尖海洋/遥感相关的科研机构长期保持紧密学术联系,优先考虑招收具有野外经历或一定编程能力(如 Python/Matlab/R等)的同学。欢迎具有海洋科学、地理科学、遥感科学、生态学等相关学科背景的优秀应届本科毕业生与我联系。在读期间成果优秀的同学若还有进一步升学的意愿,会推荐至国内或境外知名科研机构继续攻读博士学位。
科研项目:
Active grants
[10] 2026-2029 国家自然科学基金面上项目(NSFC 42571419)“大河影响下的边缘海水体陆源溶解有机碳时空格局的遥感研究” 主持
[9] 2026-2030 国家自然科学基金重点项目(NSFC 42530110)“基于微观-宏观高光谱联合观测的海洋浮游植物精细分类研究” 主要参与人(排名第二, Lead: 沈芳教授)
[8] 2024-2027 国家重点研发计划“近海蓝碳生态系统的碳汇潜力与多功能协同增汇途径”项目课题三“人类活动影响下的近海碳汇格局与演化趋势预测” 子课题负责人
Past grants
[7] 2022-2025 国家自然科学基金专项项目“陆海统筹下的中国海岸带生态系统保护修复与固碳增汇协同增效” 参加;
[6] 2021-2025 上海市教育委员会科研创新计划重大项目 “河口-陆架-大洋”耦合的海洋动力学机制和环境生态效应” 参加;
[5] 2020-2022 国家自然科学基金青年科学基金(NSFC 41906145)“潮汐影响下长江口盐沼水体溶解有机质的来源及降解转化机理” 主持
[4] 2019-2022 上海市自然科学基金面上项目 “潮汐影响下溶解态有机质在盐沼湿地-河口界面的来源、迁移转化及运输通量研究” 主持
[3] 2022-2024 华东师范大学地理信息科学教育部重点实验室开放课题 “基于遥感和实测的典型滨海湿地生态系统的水平碳交换过程研究” 主持
[2] 2019-2021 广东省海洋遥感重点实验室开放课题 “基于时间序列遥感的长江口-东海陆架溶解有机碳的时空特征分析 主持
[1] 2019-2021 自然资源部第二海洋研究所卫星海洋环境动力学国家重点实验室开放基金 “长江口海域陆源溶解有机碳的遥感反演机理” 主持
课程教学:
2023、2024春季学期 河口海岸进展 “海洋碳循环遥感” 1课时
2022 春季学期 海岸带遥感技术与应用 主讲
2021春季学期---河口海岸遥感 6课时
2021春季学期---海岸带遥感技术与应用 4课时
学术论文:
第一作者/通讯作者SCI论文:(+ Graduate student advisee; * Corresponding author; Last updated on September 2025)
[10] Wu, Q.+, Cao, H. S.+, Yamashita, Y., Lønborg, C., Li, R.+, Ge, J., ... & Cao, F.* (2025). Strong heterogeneity in laterally exchanged particulate organic matter
across tidal marshes in a large river delta. Environmental Research, 121740.
(第一作者为2022级物理海洋学硕士生,研究方向为滨海湿地物质输运,在读期间学位论文《长江口滨海湿地潮沟碳输送特征及颗粒有机碳的时空异质性》入选2025年度华东师范大学地球科学学部优秀硕士学位论文)
[9] Li, R.+, Mishra, D. R., Chen, X., & Cao, F.* (2025). Large River Overrides Tidal Marsh Outwelling in Spatial Gradients of Dissolved Organic Carbon: Observations
across Yangtze Estuary− Coastal Marsh Complex. IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing.
(第一作者为2020级自然地理学硕士生,研究方向为水环境遥感和碳循环,在读期间获优秀开题报告、第21届中国水色遥感大会优秀学生快播报告奖、2023届华东师范大学优秀毕业生等荣誉)
[8] Cao, F., & Tzortziou, M. (2024). Impacts of hydrology and extreme events on dissolved organic carbon dynamics in a heavily urbanized estuary and its major
tributaries: a view from space. Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, 129(3), e2023JG007767.
[7] Cao, F., & Tzortziou, M. (2021). Capturing dissolved organic carbon dynamics with Landsat-8 and Sentinel-2 in tidally influenced wetland–estuarine systems.
Science of the Total Environment, 777, 145910.
[6] Cao, F., Zhu, Y., Kieber, D. J., & Miller, W. L. (2020). Distribution and photo-reactivity of chromophoric and fluorescent dissolved organic matter in the
Northeastern North Pacific Ocean. Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers, 155, 103168.
[5] Cao, F., Mishra, D. R., Schalles, J. F., & Miller, W. L. (2018). Evaluating ultraviolet (UV) based photochemistry in optically complex coastal waters using the
Hyperspectral Imager for the Coastal Ocean (HICO). Estuarine, coastal and shelf science, 215, 199-206.
[4] Cao, F., Tzortziou, M., Hu, C., Mannino, A., Fichot, C. G., Del Vecchio, R., ... & Novak, M. (2018). Remote sensing retrievals of colored dissolved organic matter and
dissolved organic carbon dynamics in North American estuaries and their margins. Remote Sensing of Environment, 205, 151-165.
[3] Cao, F., Medeiros, P. M., & Miller, W. L. (2016). Optical characterization of dissolved organic matter in the Amazon River plume and the Adjacent Ocean:
Examining the relative role of mixing, photochemistry, and microbial alterations. Marine Chemistry, 186, 178-188.
[2] Cao, F., & Miller, W. L. (2015). A new algorithm to retrieve chromophoric dissolved organic matter (CDOM) absorption spectra in the UV from ocean color. Journal
of Geophysical Research: Oceans, 120(1), 496-516.
[1] Cao, F., Fichot, C. G., Hooker, S. B., & Miller, W. L. (2014). Improved algorithms for accurate retrieval of UV/visible diffuse attenuation coefficients in optically
complex, inshore waters. Remote Sensing of Environment, 144, 11-27.
合作作者SCI论文:
[6] Lin, Q., Feng, Z., Wang, Y., Wang, X., Bian, Z., Zhang, F., Cao, F., & Wang, Y. P. (2024). Light attenuation parameterization in a highly turbid mega estuary and its
impact on the coastal planktonic ecosystem. Frontiers in Marine Science, 11, 1486261.
[5] Wang, Y., Xu, M., Feng, Z., Zhang, F., Cao, F., & Wu, H. (2023). Tidal variability of phytoplankton distribution in the highly turbid Changjiang River Estuary:
mechanisms and implications. Journal of Geophysical Research: Oceans, 128(12), e2023JC020090.
[4] Sun, X., Li, P., Zhou, Y., He, C., Cao, F., Wang, Y., ... & He, D. (2022). Linkages between optical and molecular signatures of dissolved organic matter along the
Yangtze River Estuary-to-East China Sea continuum. Frontiers in Marine Science, 9, 933561.
[3] Zhang, X., Cao, F., Huang, Y., & Tang, J. (2022). Variability of dissolved organic matter in two coastal wetlands along the Changjiang River Estuary: Responses to
tidal cycles, seasons, and degradation processes. Science of the Total Environment, 807, 150993.
[2] Luo, W., Shen, F., He, Q., Cao, F., Zhao, H., & Li, M. (2022). Changes in suspended sediments in the Yangtze River Estuary from 1984 to 2020: Responses to basin
and estuarine engineering constructions. Science of the Total Environment, 805, 150381.
[1] Clark, J. B., Neale, P., Tzortziou, M., Cao, F., & Hood, R. R. (2019). A mechanistic model of photochemical transformation and degradation of colored dissolved
organic matter. Marine Chemistry, 214, 103666.
获奖情况:
2014 美国佐治亚大学海洋科学系 Outstanding Graduate Student Research Award
2012,2013,2014 美国佐治亚大学研究生院 Travel Award
美国太空总署 NASA-funded Ocean Optics Class 2011
2025年遥感青年科学家沙龙优秀报告