针对大气-海洋领域模式软件开展并行算法研究与应用软件性能优化技术研究，围绕模式高性能数值/非数值算法、模式并发、混合异构计算方法等关键技术进行深入研究。
研究成果1：全球海洋环流模式LICOM大规模并行实现及性能优化
针对中国科学院大气物理所（IAP）和地球流体力学数字模拟国家重点实验室（LASG）自主研发的全球海洋环流模式LICOM3，先后实现LICOM-CUDA、LICOM-HIP、LICOM-Kokkos、LICOM-SW等版本，实现LICOM3.0在国产GPU、鲲鹏ARM、神威3种国产架构上的适配，基于国产“东方”超算系统，实现国际上第二高分辨率的全球海洋长时间模拟。
研究成果2：地球系统模式并行算法研发与优化
依托国产高性能计算机, 研发包括大气模式动力框架混合二维区域剖分并行化方法和极点高效滤波FFT算法、大气化学模式化学过程高效MBE求解算法和海洋模式GPU异构加速算法等一系列并行算法，支撑中科院地球系统模式CAS-ESM及其分量模式的发展，使CAS-ESM成为国际上最完备的地球系统模式之一，在国产异构超算系统“东方”上，实现百万核高分辨率耦合模拟，分辨率指标在国际上从跟跑转变为并跑，助力地球系统数值模拟装置建设。
近几年参与承担项目：
[1] 地球系统数值模拟装置项目（地球系统模式数值模拟系统） ，国家十二五重大科技基础设施地球系统数值模拟装置系统一，2019.10.30-2025.07.19
[2]高分辨率大气-海洋数值模拟软件，中国科学院战略性先导科技专项（B）适配国产异构计算系统的先进计算方法与软件项目三课题三， 2023.09.01-2026.08.31
[3] 面向国产E 级平台的模式并行优化和系统集成，国家重点研发计划海洋环境安全保障与岛礁可持续发展专项课题，2022.12.01-2025.11.30
[4] 涡分辨全球气候海洋模式及海洋气候效应研究，国家自然科学基金（重点项目），2020.01.01-2024.12.31
[5] 基于人工智能和地球系统模式的金砖国家极端气候事件的模拟与预估，国家重点研发计划（金砖国家合作项目），2023.04.01-2026.03.31
[6] 国产轻量化全球海洋环境预报系统，北京市科技计划（怀柔科学城成果落地），2023.10.01-2026.09.30
获奖情况：
[1]2017年全国并行应用挑战赛最佳应用银奖;
[2]第一届中科院先导杯并行计算应用大奖赛一等奖。
软著：
[1]C Plus Plus版本LICOM3海洋环流模拟系统v1.0
[2] CUDA C版LICOM3海洋环流模拟系统v1.0
[3] Kokkos版本LICOM3海洋环流模拟系统v1.0
[4] 异构海洋环流模式并行软件v1.0
发表论文：
[1]Wang P,Jiang J,Lin P,et al.The GPU version of LASG/IAP Climate System Ocean Model version 3 (LICOM3) under the heterogeneous-compute interface for portability (HIP) framework and its large-scale application[J].Geoscientific Model Development,2021(5).DOI:10.5194/GMD-14-2781-2021.
[2] Wang Y,Guo M,Zhao Y,et al.GPUs-RRTMG_LW: high-efficient and scalable computing for a longwave radiative transfer model on multiple GPUs[J].The Journal of Supercomputing,2021,77(5),-.DOI:10.1007/s11227-020-03451-3.
[3] Junlin Wei、Jinrong Jiang、Hailong Liu、Feng Zhang、Pengfei Lin、Pengfei Wang、Yongqiang Yu、Xuebin Chi、Lian Zhao、Mengrong Ding、Yiwen Li、Zipeng Yu、Weipeng Zheng、Yuzhu Wang. LICOM3-CUDA: a GPU version of LASG/IAP climate system ocean model version 3 based on CUDA[J].Journal of supercomputing:2023.DOI:10.1007/s11227-022-05020-2.
[4] Fei Li,Yuzhu Wang,Jinrong Jiang,He Zhang,Xiaocong Wang,Xuebin Chi. Heterogeneous acceleration algorithms for shallow cumulus convection scheme over GPU clusters. Future Generation Computer Systems,2023,146: 166-177.
[5] Feng F,Chi X,Wang Z,et al. A nonnegativity preserved efficient chemical solver applied to the air pollution forecast[J]. Applied Mathematics and Computation,2017,314:44-57.
[6] Wang Y,JinrongJiang,He Z,et al. A scalable parallel algorithm for atmospheric general circulation models on a multi-core cluster[J]. Future Generation Computer Systems,2017,72(JUL.):1-10.
[7]Yiwen,Li H,Liu M,et al. Eddy-resolving Simulation of CAS-LICOM3 for Phase 2 of the Ocean Model Intercomparison Project[J]. Advances in Atmospheric Sciences,2020,v.37(10):37-50.