从事大气辐射传输理论、卫星降水反演理论方法、人工智能和高精度降水数据集研制等方面的研究。主持国家基金委面上和青年项目、科技部重点研发计划青年科学家项目任务、中国气象局风云卫星应用先行计划项目、可持续发展大数据国际研究中心主任青年基金、第二次青藏科考计划项目任务和四川省揭榜挂帅项目任务等项目20余项。

近年来以一作/通讯在BAMS、RSE、ESSD、GRL、JGR-A和TGRS等领域重要刊物上发表SCI论文37篇；全球多源融合降水数据集被遴选为亮点论文，接受了美国气象学会旗舰期刊BAMS的专访。

获省部级科技进步二等奖1项；有关算法已经部署在中国气象局多个国家级业务化平台上运行，为亚太地区极端降水过程的监测及预报提供业务化支撑，多次跟踪服务了典型台风登陆过程的中央气象台台风专题会商；公开发布了3套全球/亚洲不同时间跨度的高质量降水数据集（AIMERG、AERA5-Asia和GMCP）；主持研发的多源降水融合模型GMCP已被欧洲降水监测平台TAMSAT采纳并成功业务化部署，将近实时公开发布全球降水监测数据集。

受邀在英国剑桥大学、英国雷丁大学、美国路易斯安那州州立大学和中国气象局国家卫星气象中心等国内外大学和科研机构开展学术专题报告；多次在美国地球物理学会年会AGU、亚洲大洋洲地球科学学会年会AOGS和国际辐射研讨会IRS等国内外领域主流学术会议上做口头报告和特邀报告。

• 2012/09 – 2017/09，浙江大学，环境与资源学院，博士
• 2008/09 – 2012/07，贵州大学，资源与环境工程学院，学士

• 2020/10 – 今，北京大学，地球空间与科学学院，助理研究员
• 2025/07 – 2025/12, 英国雷丁大学, 气象系, 国家留基委资助的访问学者
• 2023/09 – 2023/12, 英国雷丁大学,气象系,访问学者
• 2019/04 – 2019/05, 美国路易斯安纳州州立大学, 地理系, 访问学者
• 2017/10 – 2020/09，北京大学，地球空间与科学学院，博士后

​秉持因材施教的理念，联合指导北京大学博士后及研究生10余人，累计培养出站博士后1人、毕业博士研究生3人、毕业硕士研究生3人，毕业生分布于国内外高校、科研机构及企事业单位。

博士后培养：出站博士后1名，入职部委事业单位；新入站博士后1名，博士毕业于美国康涅狄格大学。

博士研究生培养：1名博士生获国家资助博士后资助在北京大学从事博士后研究；1名赴美国俄克拉荷马大学从事博士后研究；1名入职行业龙头国企。

硕士研究生培养：1名赴美国俄克拉荷马大学攻博、1名赴美国亚利桑那大学攻博；1名入职行业知名企业。

课题组长期招收博士后（科研项目博士后或博雅博士后），从事大气辐射传输理论、卫星降水监测、模式降水预报、能源气象和人工智能等方面的研究工作。

欢迎感兴趣的硕/博研究生(通过统招方式)或校外在读研究生以客座研究生的身份加入课题组，联系方式：ziqma@pku.edu.cn。

立足中国风云气象卫星观测优势和应用服务的国家需求，从制约利用卫星资料高精度监测降水的理论与技术瓶颈出发，聚焦“微波反演”、“红外估计”、“多源融合”三个关键环节，在国家基金委青年和面上等20余项目的支持下，取得三方面代表性学术成果：

（1）针对微波反演中存在显著非适定性难题，提出了区分降水类型的微波变分反演新方案，揭示出降水类型影响反演精度的物理机制，海洋区微波捕捉降水极值的能力提升了约1倍；

（2）突破红外多通道协同监测降水的瓶颈，构建了基于映射层析技术的红外多通道定量降水估计新模型，与单通道模型相比，均方根误差减小约30%；

（3）创建了基于形态学理论的多源融合新模型，打破主要考虑降水量值的传统融合范式，研发了全球时空连续的高精度降水数据集，对降水事件的判别精度提升了约20%。

卫星降水监测方向的研究框架

• 国家自然科学基金委面上项目，场景区分的微波降水动态反演方法研究，20240101–20271231，50万，主持。
• 国家自然科学基金委青年基金项目，基于地学环境效应的卫星遥感降水产品降尺度方法研究，2019/01–2022/12，30万，主持。
• 中国博士后科学特别资助项目，青藏高原近百年多源降水产品融合及其时空变化规律研究，2019/06–2021/06，18万，主持。
• 中国博士后科学基金面上一等资助项目，青藏高原最高时空分辨率降水产品研制及水文应用研究，2018/6 – 2019/12，8万，主持。
• 中华人民共和国科学技术部，国家重点研发计划青年科学家项目任务，“构建主被动光学微波协同的降雨廓线和降雨强度反演算法”，2023-12至2026-11，85万，主持。
• 四川省人民政府，四川省科技赋能防灾减灾“揭榜挂帅”“二次榜单”项目子课题，复杂山区高分辨率卫星降水监测模型，2025-03 至 2026-12，100万，在研，主持。
• 中国气象局国家气象卫星中心，大气海洋关键产品融合矫正算法测试，202302 – 202412,90万，主持。
• 中国气象局风云卫星应用先行计划项目，新一代风云四号B星降水率定量反演理论关键技术，202207 – 202312,40万，主持。
• 中国气象科学研究院科技合作项目，第二次青藏科考计划项目任务（西风-季风协同作用下的高原对流性降水特征），201911–202512,85万，主持。
• 可持续发展大数据国际研究中心青年基金，全球静止卫星全圆盘视角遥感降水监测及产品研制，2022012 – 202312,20万，主持。
• 中国气象科学研究院，风云三号03批地面应用系统数值预报同化应用-大气环境要素同化分系统，202112 – 202206,61万，主持。
• 中国气象科学研究院，基于ARMS辐射传输模式的固态降水反演可靠性论证研究，202109 – 202112,19万，主持。
• 国家重点研发计划项目，“全球气象卫星遥感动态监测、分析技术及定量应用方法及平台研究” 的第四课题“全球主要气象灾害卫星遥感数据集构建”,2018/12 – 2021/12，262万，骨干核心兼执行负责。

• 中国气象服务协会雷达气象水文技术委员会委员
• 英国雷丁大学气象系Visiting Fellow
• 国家基金委项目函评专家
• 剑桥大学专题学术报告，Precipitation Measurement Based on Chinese Fengyun Satellites and a New Global Dataset (GMCP)，David Attenborough Building, Manatee Room，2025年12月15日

完整列表详见https://scholar.google.com/citations?view_op=list_works&hl=zh-CN&user=2n30C9AAAAAJ

一作/通讯SCI论文（部分）如下：

Ma, Z., Xu, J., Dong, B., Hu, X., Hu, H., Yan, S., ... & Weng, F. (2025). GMCP: A Fully Global Multisource Merging-and-Calibration Precipitation Dataset (1-Hourly, 0.1, Global, 2000–the Present). Bulletin of the American Meteorological Society, 106(4), E596-E624. DOI: 10.1175/BAMS-D-24-0051.1.

Xu, J., Ma, Z., Hu, H., Li, X., & Fang, X. (2025). A one‐dimensional variational precipitation retrieval algorithm considering cloud types for western North Pacific tropical cyclones using FengYun‐3E microwave sounders. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 130(19), e2025JD044523. DOI: 10.1029/2025JD044523.

He, K., Ma, Z., Li, S., Chen, T., Xu, T., Li, L., ... & Wang, T. (2025). A thermodynamically informed precipitation retrieval method based on FY‐4A/AGRI multi‐channel infrared observations over complex terrain. Geophysical Research Letters, 52(20), e2025GL117433. DOI: 10.1029/2025GL117433.

Zhu, S., Ma, Z., Yan, S., Xu, J., & Li, X. (2024). PECAM-FY4A&B: Precipitation Estimation using Chromatographic Analysis Method by merging enhanced multispectral infrared observations from Fengyun-4A and 4B. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing. DOI: 10.1109/TGRS.2024.3522152.

Yan, S., Ma, Z., Li, X., Hu, H., Xu, J., Ji, Q., & Weng, F. (2023). PCSSR‐DNNWA: A physical constraints based surface snowfall rate retrieval algorithm using deep neural networks with attention module. Geophysical Research Letters, 50(13), e2023GL103923. DOI: 10.1029/2023GL103923.

Xu, J., Ma, Z., Hu, H., & Weng, F. (2023). A cloud-dependent 1DVAR precipitation retrieval algorithm for FengYun-3D microwave soundings: A case study in tropical cyclone Mekkhala. IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters, 20, 1-5. DOI: 10.1109/LGRS.2023.3243934. 

Ma, Z., Xu, J., Ma, Y., Zhu, S., He, K., Zhang, S., ... & Xu, X. (2022). AERA5-Asia: a long-term asian precipitation dataset (0.1°, 1-hourly, 1951–2015, Asia) anchoring the ERA5-land under the total volume control by APHRODITE. Bulletin of the American Meteorological Society, 103(4), E1146-E1171. DOI: 10.1175/BAMS-D-20-0328.1.

Ma, Z., Zhu, S., & Yang, J. (2022). FY4QPE-MSA: An all-day near-real-time quantitative precipitation estimation framework based on multispectral analysis from AGRI onboard Chinese FY-4 series satellites. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 60, 1-15. DOI: 10.1109/TGRS.2022.3159036.

Zhu, S., & Ma, Z. (2022). PECA-FY4A: Precipitation Estimation using Chromatographic Analysis methodology for full-disc multispectral observations from FengYun-4A/AGRI. Remote Sensing of Environment, 282, 113234. DOI: 10.1016/j.rse.2022.113234.

Xu, J., Ma, Z., Yan, S., & Peng, J. (2022). Do ERA5 and ERA5-land precipitation estimates outperform satellite-based precipitation products? A comprehensive comparison between state-of-the-art model-based and satellite-based precipitation products over mainland China. Journal of Hydrology, 605, 127353. DOI: 10.1016/j.jhydrol.2021.127353.

Huang, Z., Zhang, Y., Xu, J., Fang, X., & Ma, Z. (2022). Can satellite precipitation estimates capture the magnitude of extreme rainfall Events?. Remote Sensing Letters, 13(10), 1048-1057. DOI: 10.1080/2150704X.2022.2123258.

Zhu, S., Ma, Z., Xu, J., He, K., Liu, H., Ji, Q., ... & Gao, H. (2021). A morphology-based adaptively spatio-temporal merging algorithm for optimally combining multisource gridded precipitation products with various resolutions. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 60, 1-21. DOI: 10.1109/TGRS.2021.3097336.

Ma, Z., Xu, J., Zhu, S., Tang, G., Yang, Y., Shi, Z., & Hong, Y. (2020). AIMERG: A new Asian precipitation dataset (0.1/half-hourly, 2000–2015) by calibrating GPM IMERG at daily scale using APHRODITE. Earth System Science Data Discussions, 2020, 1-52. DOI: 10.5194/essd-12-1525-2020.

Tan, X., Ma, Z., He, K., Han, X., Ji, Q., & He, Y. (2020). Evaluations on gridded precipitation products spanning more than half a century over the Tibetan Plateau and its surroundings. Journal of Hydrology, 582, 124455. DOI: 10.1016/j.jhydrol.2019.124455

Ma, Z., Xu, J., He, K., Han, X., Ji, Q., Wang, T., ... & Hong, Y. (2020). An updated moving window algorithm for hourly-scale satellite precipitation downscaling: A case study in the Southeast Coast of China. Journal of Hydrology, 581, 124378. DOI: 10.1016/j.jhydrol.2019.124378.

Ma, Z., He, K., Tan, X., Liu, Y., Lu, H., & Shi, Z. (2019). A new approach for obtaining precipitation estimates with a finer spatial resolution on a daily scale based on TMPA V7 data over the Tibetan Plateau. International Journal of Remote Sensing, 40(22), 8465-8483. DOI:10.1080/01431161.2019.1612118.

Ma, Z., Zhou, L., Yu, W., Yang, Y., Teng, H., & Shi, Z. (2018). Improving TMPA 3B43 V7 data sets using land-surface characteristics and ground observations on the Qinghai–Tibet Plateau. IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters, 15(2), 178-182. DOI: 10.1109/LGRS.2017.2779127. 

Ma, Z., Xu, Y., Peng, J., Chen, Q., Wan, D., He, K., ... & Li, H. (2018). Spatial and temporal precipitation patterns characterized by TRMM TMPA over the Qinghai-Tibetan plateau and surroundings. International journal of remote sensing, 39(12), 3891-3907. DOI: 10.1080/01431161.2018.1441565. 

Ma, Z., Zhou, Y., Hu, B., Liang, Z., & Shi, Z. (2017). Downscaling annual precipitation with TMPA and land surface characteristics in China. International Journal of Climatology, 37(15), 5107-5119. DOI: 10.1002/joc.5148.

Ma, Z., Shi, Z., Zhou, Y., Xu, J., Yu, W., & Yang, Y. (2017). A spatial data mining algorithm for downscaling TMPA 3B43 V7 data over the Qinghai–Tibet Plateau with the effects of systematic anomalies removed. Remote Sensing of Environment, 200, 378-395. DOI: 10.1016/j.rse.2017.08.023.

• 浙江省科技进步二等奖（4/9）
• 国际期刊Journal of Meteorology Research优秀审稿人奖(Reviewer Award)
• 浙江大学聚光二等奖学金
• 浙江大学桑德奖学金
• 浙江大学优秀研究生
• 教育部国家奖学金