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先后于1993年和1996年在南京大学大气科学系完成大气物理与大气环境专业的本科和硕士研究生学业。1999年于中国科学院大气物理研究所获理学博士学位，后留所工作，任助理研究员至2001年。2001年11月～2003年9月作为访问学者在美国工作，于2003年10月回国至南京大学大气科学系博士后流动站工作，2005年10月留南京大学大气科学系工作。
已正式发表的主要学术论文有：
1、Gang Liu, Jianning Sun, Lei Yin: Turbulence characteristics of the shear-free convective boundary layer driven by heterogeneous surface heating. Boundary-Layer Meteorology, 140, 57~71, 2011
2、Gang Liu, Jianning Sun: Impact of surface variations on the momentum flux above the urban canopy. Theoretical and Applied Climatology, 101, 411~419, 2010
3、Gang Liu, Jianning Sun, Weimei Jiang: Observational verification of urban surface roughness parameters derived from morphological models. Meteorological Applications, 16, 205~213, 2009
4、刘罡、孙鉴泞、蒋维楣、刘红年、袁仁民、罗涛：城市大气边界层的综合观测研究——实验介绍与近地层微气象特征分析，中国科学技术大学学报，第39卷第1期，23~32，2009
5、 刘罡、李昕、蒋维楣、李敏：森林冠层上空标量的湍流-方差关系不相似原因的探析，自然科学进展，第16卷第7期，907~911，2006
6、 Liu Gang, Li Xin, Jiang Weimei and Li Min: Hierarchical similarity in the atmospheric boundary layer turbulence. Progress in Natural Science, Vol. 15, No. 12, 1110~1116, 2005
7、 刘罡、蒋维楣、罗云峰：非均匀下垫面边界层研究现状与展望，地球科学进展，第20卷第2期，223~230，2005
8、 Gang Liu, Hogrefe, C., Rao, S. T.: Evaluating the Performance of Regional-Scale Meteorological Models: Effect of Clouds Simulation on Temperature Prediction, Atmospheric Environment, Vol. 37, No. 11, 1425~1433, 2003
9、 刘罡、李昕、胡非、郝文强、崔克俭：大气污染物浓度变化的非线性特征分析，气候与环境研究，第6卷第3期，328~336，2001
10.、Liu Gang, Li Xin, Hu Fei: Method of Controlling Chaos with Self-coupled Variables and without Feedback, Progress in Natural Science, Vol. 10, No. 7, 509~514, 2000
11、 刘罡、李昕、胡非：大气污染物浓度的神经网络预报，中国环境科学，第20卷第5期， 429~431，2000
12.、刘罡、李昕、胡非：大气边界层风速脉动的分形模拟，气候与环境研究，第3卷第3期，260~265，1998
13.、刘罡、蒋维楣：深凹地形边界层风场与湍流场结构及扩散规律的数值研究，气候与环境研究，第3卷第2期，173~179，1998
近期主持的主要科研项目有：
国家自然科学基金面上项目：城市边界层大涡模拟研究（2007~2009）
近期参与的主要科研项目有：
1、国家重点基础研究发展计划（973）项目“我国东部沿海城市带的气候效应及对策研究”第一课题：“城市群区大气边界层和城市冠层的时空结构”（2010~2014）
2、国家自然科学基金面上项目：有切变夹卷过程及其参数化研究（2010~2012）
3、国家自然科学基金面上项目：对流边界层顶部夹卷过程机理的模拟研究（2005~2007）
4、国家自然科学基金重点项目：城市边界层三维结构研究（2004~2007）