2026-10-23
模型不仅能清晰还原随风场输送和局地生成的误差时空来源，更实现了仅凭地面常规PM2.5总浓度观测，反向诊断颗粒物微观组分的化学反应机理偏差，揭示出当前主流模式中硝酸盐高估与硫酸盐低估的系统性问题，为改进数值模式底层参数化方案提供了直接线索，为改进数值模式和深入认识大气过程提供了全新工具。
空气质量预报对公众健康防护与科学精准治污至关重要。然而，传统数值预报模式受制于排放清单和微观物理化学机制的不确定性，易产生系统性偏差；而纯数据驱动的通用AI模型虽具有拟合优势，却缺乏物理常识约束，不仅容易出现非物理浓度噪点，且深陷“黑箱”不可解释的瓶颈。如何在遵循大气物理化学动力学规律的前提下深度引入AI修正偏差，是当前地球系统模拟领域的国际前沿难题。近日，中国科学院大气物理研究所王自发研究员团队...
2026-09-23
该数据集有助于理解SSP2-com情景下未来气候变化的基本特征，可为气候政策制定提供参考。
气候情景是开展气候变化科学、影响评估、风险分析以及减缓和适应研究的重要基础，是气候变化研究的“眼睛”。与我国碳中和目标相一致的全球2°C温升情景（SSP2-com）是首个由中国专家提出的全球排放情景。与传统的SSP情景相比，SSP2-com情景更全面地整合了全球最新的国家自主贡献，特别是中国提出的“双碳”目标，为未来政策走向与排放轨迹提供了更加贴近现实的预测依据。基于CAS FGOALS-f3-L模式，研究团队完成了SSP2-com情景...
2026-08-27
该研究建立了从实时业务检验、急流波导过程诊断到集合可靠性评估的完整证据链，表明“针对性优化初始化与改进集合设计”是提升热带外实时次季节预测能力的有效技术路径。研究成果显著增强了我国自主S2S系统对中高纬关键可预报源的捕捉能力，为进一步提高我国延伸期高温、寒潮、持续性降水及复合极端事件的监测预测和风险服务能力，提供了重要的动力学基础与技术支撑。
在天气预报（通常约两周的有效范围）与季节气候预测之间，2–6周的次季节尺度是国际公认的预测难点，却也是极端高温、寒潮、持续性降水等灾害风险防范从“临近应对”转向“提前部署”的关键窗口。中高纬大气季节内振荡（EISO）能够沿欧亚大陆上空的急流波导有组织地传播，持续调制温度、降水和大尺度环流异常，是我国及欧亚地区高影响天气的重要次季节可预报源。能否在实时业务预报中稳定捕捉这些信号，是检验次季节预测系统实...
2026-08-17
该研究同时体现了多尺度全球气候模式在研究云—对流—环流跨尺度相互作用方面的优势。与难以直接解析中尺度对流系统的传统全球气候模式相比，多尺度模式能够进一步识别产生降水的具体天气系统及其变化，从而将大尺度气候响应与中尺度天气过程联系起来，为揭示全球变暖如何通过不同尺度的大气过程影响热带降水提供了新的研究视角。
热带是全球水循环最活跃的区域之一，也是中尺度对流系统活动频繁的地区。热带降水具有显著的季节循环特征，其变化与大尺度环流、海气相互作用以及云和对流过程密切相关。已有研究围绕全球变暖如何改变热带降水季节循环开展了大量工作，对相关物理机制的认识不断深入。然而，受限于传统全球气候模式难以直接解析中尺度对流系统等组织化对流过程，不同天气系统对热带降水的贡献，以及这些天气系统如何响应全球变暖，仍缺乏清晰认...
2026-06-25
随着全球气候增暖，陆地水资源短缺与干旱风险日益严峻。同时，大气二氧化碳浓度升高诱导植物叶片气孔部分关闭，从而减少水分蒸腾损失。近年来，该过程被认为能够有效抑制土壤水分消耗，进一步缓解土壤干旱。然而，这一认知可能忽视了植被-大气相互作用带来的复杂影响。
随着全球气候增暖，陆地水资源短缺与干旱风险日益严峻。同时，大气二氧化碳浓度升高诱导植物叶片气孔部分关闭，从而减少水分蒸腾损失。近年来，该过程被认为能够有效抑制土壤水分消耗，进一步缓解土壤干旱。然而，这一认知可能忽视了植被-大气相互作用带来的复杂影响。近日，中国科学院大气物理研究所地球系统数值模拟与应用全国重点实验室袁星研究员团队在《PNAS》发文，发现植被响应二氧化碳浓度升高所产生的“节水”作用，可...
2026-06-07
近日，北京大学物理学院大气与海洋科学系教授张庆红课题组联合美国中央密歇根大学John T. Allen教授，基于全球冰雹风暴事件与冰雹轨迹模拟，定量评估了未来全球变暖背景下冰雹灾害风险的变化趋势。
近日，北京大学物理学院大气与海洋科学系教授张庆红课题组联合美国中央密歇根大学John T. Allen教授，基于全球冰雹风暴事件与冰雹轨迹模拟，定量评估了未来全球变暖背景下冰雹灾害风险的变化趋势。研究发现：随着气候持续变暖，全球冰雹灾害潜势将在21世纪末显著增强，原因是变暖所伴随的冰雹谱分布向大冰雹偏移。相关成果以题为“Rising global hail damage potential in a warming world”的文章发表于国际顶级学术期刊Nature...
2026-05-15
气象预报系统与公共卫生系统之间长期存在的信息脱节，使当前预警体系更多停留在“天气预警”，而非“风险预警”。因此，如何将天气预报有效转化为健康风险预测，正成为预警系统发展的关键方向之一。
在全球气候变化背景下，极端高温、野火、强降雨等事件的发生频率与强度持续上升，对人类健康的影响日益凸显。此类极端事件不仅直接造成伤亡，还通过空气污染、水传播疾病、基础设施受损以及医疗资源挤兑等多重途径，对公共健康系统产生持续的冲击。尽管现代气象预报已能够提前数天甚至数周预测天气过程，但其对人类健康的影响往往只能在灾害发生之后通过统计数据进行评估。气象预报系统与公共卫生系统之间长期存在的信息脱节，...
2026-05-06
气溶胶作为大气研究的核心对象，对空气质量、人体健康和地球辐射平衡具有重要影响。1980-2024年间，中国气溶胶研究伴随国家环境治理需求与大气科学发展不断深化，研究重心从早期煤烟型污染控制，逐步拓展至PM2.5复合污染成因解析，再延伸到气候效应与健康风险的系统评估，最终形成了覆盖“来源-机制-效应”全链条的综合研究体系。
气溶胶作为大气研究的核心对象，对空气质量、人体健康和地球辐射平衡具有重要影响。1980-2024年间，中国气溶胶研究伴随国家环境治理需求与大气科学发展不断深化，研究重心从早期煤烟型污染控制，逐步拓展至PM2.5复合污染成因解析，再延伸到气候效应与健康风险的系统评估，最终形成了覆盖“来源-机制-效应”全链条的综合研究体系。近日，中国科学院大气物理研究所曹军骥研究团队联合多位学者在《Advances in Atmospheric Science...
2026-04-29
在大气复合污染防治与碳中和战略的双重背景下，大气环境模型已成为空气质量预报、污染溯源及政策评估的核心工具。本研究全面梳理了我国大气环境模型从早期“引进吸收”到“自主创新”的历程，系统总结了在核心科学机理突破、技术创新及业务应用方面的中国贡献，并为构建下一代智慧地球系统模型提供了前瞻性思考。
在大气复合污染防治与碳中和战略的双重背景下，大气环境模型已成为空气质量预报、污染溯源及政策评估的核心工具。本研究全面梳理了我国大气环境模型从早期“引进吸收”到“自主创新”的历程，系统总结了在核心科学机理突破、技术创新及业务应用方面的中国贡献，并为构建下一代智慧地球系统模型提供了前瞻性思考。中国大气环境建模的起步源于20世纪90年代对酸沉降与光化学烟雾问题的科学回应，早期的研究者在消化国际经验的基础...
2026-04-03
中高层大气通过平流层-对流层相互作用（如动量与能量的传输、质量交换等），在调节对流层的天气气候方面发挥重要作用。
中高层大气通过平流层-对流层相互作用（如动量与能量的传输、质量交换等），在调节对流层的天气气候方面发挥重要作用。然而，许多大气环流模式无法准确再现平流层过程及其对对流层的影响，其重要原因之一是模式层顶高度不足且垂直分辨率较粗。另一方面，受限于模式物理过程表征的不足或缺陷，即便提升了模式顶高度和垂直分辨率，仍难以准确刻画准两年振荡（QBO）、半年振荡（SAO）、爆发性增温（SSW）等平流层关键现象。这些现...
2026-02-02
本研究采用CNOP方法结合WRF模式，分析长江中下游八次典型热浪事件，发现导致热浪预报不确定性最大的土壤湿度初始误差具三维结构，表现为局地土壤偏干且土层间协同增强，深层误差记忆性更好并驱动表层干旱正反馈，该误差使热浪提前发生、强度增强。研究阐明其陆气相互作用机理，为提升热浪次季节预报能力提供科学支撑。
在全球变暖背景下，近年来高温热浪（Heat waves）频发，对人类社会与自然环境都构成严重威胁。在次季节时间尺度上提前预报热浪的爆发，对于防灾减灾和公共健康防护都具有重要意义。土壤湿度作为陆面与大气相互作用的关键变量，已被证实对次季节尺度的热浪预报具有重要影响。然而，以往研究多关注表层土壤湿度，对具有三维结构的土壤湿度初始误差影响热浪的机制认识不足。针对这一问题，本研究运用“条件非线性最优扰动”（Condi...
2026-01-09
由31 个单位 55 位科学家联合发布的 2025 年全球海温研究报告（刊于《ADVANCES IN ATMOSPHERIC SCIENCES》）显示：海洋是全球变暖的核心指标（吸收超 90% 增暖热量），2025 年全球上层 2000 米海洋热含量连 9 年破纪录（较 2024 年增 23±8ZJ，相当 37 年全球能源消耗），海表温度居历史第三；近年海洋增暖速率翻倍，区域差异显著。这一结果揭示了全球变暖的明确趋势，其引发的生态风险、海平面上升等问题，凸显了海洋变暖对气候灾害与人类社会的深远影响。
1月9日，中国科学院大气物理研究所、国家气象信息中心、国家卫星气象中心、国家海洋环境预报中心、自然资源部第二海洋研究所、中国科学院海洋研究所、中国科学院计算机网络信息中心、美国国家海洋和大气管理局、美国国家大气研究中心、法国墨卡托海洋国际研究所、意大利国家研究委员会海洋科学研究所等全球31个研究单位的55位科学家组成的国际研究团队，在《ADVANCES IN ATMOSPHERIC SCIENCES》（AAS）发布了2025年全球海温变化...
2025-12-30
极端热浪影响人们的生产生活，未来气候变化背景下伴随其变得更加频发，社会风险还将进一步加剧。中国科学院大气物理研究所刘昊宙博士与团队系统评估了多模式次季节（S2S）对北半球中高纬热浪的预报能力。研究发现，模式可提前1-2周预测热浪，提前3-4周预测暖异常。欧洲因反气旋阻塞环流可预报性高、模式模拟能力强，预报技巧优于东亚和北美。长期型热浪可提前2周预测，优于短期型（约1周），差异主要受大气内禀可预报性制约。该研究为改进S2S热浪预报提供了科学依据。
极端热浪影响人们的生产生活，未来气候变化背景下伴随其变得更加频发，社会风险还将进一步加剧。热浪的预测通常在次季节（S2S）时间尺度，因此提升热浪的次季节预报技巧势在必行。当前国际上领先的多家S2S模式对热浪的预报水平如何？先前的评估研究多基于极端强个例且未能考虑空报在一定程度上高估了热浪的预报技巧。同时热浪的预报技巧呈现出区域及持续时间的差异性，造成此差异性的潜在成因又是什么？中国科学院大气物理研究...
2025-12-29
依托“寰”的数据分析支持，中国科学院青藏高原研究所联合丹麦嘉士伯研究实验室、丹麦哥本哈根大学、英国剑桥大学等全球数十家顶尖科研机构，回答了大麦种子“睡多久”由谁说了算的难题。
2025-12-05
在国家火星探测任务推动下，火星沙尘循环（含全球性沙尘暴 GDS）对其天气气候的重要性备受关注。为填补我国自主火星大气数值模拟空白，大气所依托多项目联合资助，研发火星大气环流模式 GoMars。该模式引入沙尘湍流混合过程、约束地表起沙通量，完整涵盖沙尘抬升、平流、沉降等关键过程，完成 50 个火星年模拟，系统揭示了火星沙尘循环的多时间尺度变率特征。
在国家火星探测任务的驱动下，对火星天气气候系统有重要影响的沙尘活动成为中国行星大气科学家研究的重要议题之一。从广义上看，火星的沙尘循环系统涵盖了所有与沙尘相关的过程与机制，其中包含各种尺度的沙尘暴。这一系统在塑造火星日常天气的同时，更在其长期气候演化中扮演着核心角色。其中，“随机”爆发的全球性沙尘暴（Global Dust Storm，简称GDS），是典型的极端天气事件，也是引发火星气候出现显著年际变率的主要驱动...
