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黄荣辉1942年8月17日生于福建省惠安县，于1965年北京大学地球物理系毕业，同年考入中国科学院研究生院，师从叶笃正院士，从事大气动力学研究，后进入中国科学院大气emc易倍工作。1978年晋升为助理研究员，1979年赴日本东京大学留学，1983年获日本东京大学理学博士学位，1984年任中国科学院大气emc易倍第五研究室主任，1985年起晋升为中国科学院大气emc易倍研究员，之后为博士生导师、所学位委员会副主任，1990年被选为国家气候研究委员会秘书长，1991年被选为中国科学院院士，1992年迄今被聘为国务院学位委员会学科评议组成员，1993年迄今当选为第八、九、十届全国政协委员，1993~2001年任中国科学院大气emc易倍副所长，1995年迄今被聘为《大气科学》主编，1996~2002年被选为中国科学院地学部常委、中国科学院研究生教材建设委员会副主任，1997年迄今被聘为中国科学院学位委员会副主任，1999~2004年任国家气候研究委员会常务副主任，1999年迄今任欧美同学会（现又称中国留学人员联谊会）副会长并于2003年任常务副会长、留日同学会会长，2002年迄今任中国气象学会副理事长。1986年曾获得国家"五一"劳动奖章和国家级有突出贡献中青年科学家称号。1991年11月至1992年5月应邀在东京大学当客座教授，多年来他还兼任中国科学院研究生院、中山大学、厦门大学、云南大学、南京气象学院、解放军10bet体育移动端网站和成都信息工程学院等高等院校的兼职教授。
多年来，黄荣辉一直从事大气环流理论、短期气候动力学和热带海-气相互作用的研究。从1978年到1985年他主要从事行星波动力学的研究。从观测事实、动力理论和数值模式研究了地球大气中准定常行星波的形成、传播和异常机理，在国际上提出了准定常行星波在球面三维大气中的传播方程和沿两支波导传播的行星波动力理论，并正确地证明了球面三维大气行星波的波作用守恒原理；1986-1990年研究了我国长江、黄河流域旱涝规律、成因与预测方法，与日本学者Nitta教授在国际上同时提出热带西太平洋暖池热状态和暖池上空（特别是菲律宾周围）对流活动的强弱对东亚夏季大气环流和气候的年际和季内变化起着重要作用，提出了影响我国夏季旱涝的北半球夏季大气环流异常的东亚/太平洋型（EAP型）遥相关及其理论；1991-1995年致力于我国灾害性气候成因与预测方法的研究，把所发现的东亚/太平洋型（EAP型）遥相关应用到我国夏季和旱涝预测的实践中去，并提出综合旱涝季度预测方法；近年来致力于热带海-气相互作用与ENSO动力学以及气候异常机理的研究，提出了ENSO循环对东亚气候异常的影响以及热带西太平洋对ENSO循环的动力、热力作用及其机理。他曾主持过多项国家重大研究项目，在"七五"期间是国家自然科学基金委员会重大项目"我国长江黄河流域旱涝规律、成因与预测研究"的主持人之一；在"八五"期间，他是中国科学院重大应用项目"灾害性气候的预测及其对农业年景和水资源调配的影响"的项目主持人，"九五"期间，他是国家重中之重项目"我国短期气候预测系统的研究"的项目执行专家组第一副组长、中国科学院重大项目"华北地区水资源变化及其调配研究"的项目主持人之一；现任《国家重点基础研究规划》首批启动项目"我国重大气候灾害的形成机理和预测理论研究"首席科学家，深入研究了我国重大气候灾害的形成机理，在东亚气候系统及其对我国旱涝重大气候灾害的影响机理方面作出创新性研究。此外，他在气象卫星学及中层大气动力学等方面也作出了许多研究。
黄荣辉发表了100多篇论文，编著了多部著作，如与叶笃正院士合著的《长江黄河流域旱涝规律与成因研究》、还有《中国气候灾害分布图集》等，许多研究成果得到国内外广泛引用与重视。
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