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喀喇昆仑山冰川堰塞湖的形成与溃决机理研究
中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所崔鹏院士团队揭示了喀喇昆仑山冰川的周期性跃动控制冰川堰塞湖形成与溃决的作用机理。相关成果发表于Earth-Science Reviews。研究结果显示，平静期的冰川平均运动速度仅79m/y，冰川跃动通常开始于初春，仅需数月跃动速度即达320？350m/y的峰值（春末和夏季），而后跃动速度逐渐降低，减速过程可持续数年。跃动初期的冰川速度快，冰裂隙密度高且易贯通形成溃决通道，故冰川堰塞湖规模较小；在跃动速度缓慢减小阶段，冰裂隙密度较小，前期的溃决通道可因坝体垮塌而重新封闭，此时堰塞体稳定增大，堰塞湖水位增加，可诱发多次溃决洪水，形成大规模溃决洪水。
欧亚大陆湖泊温度变化遥感研究
中国科学院东北地理与农业生态研究所宋开山等根据柯本气候分区和湖泊面积，在欧亚大陆选择了861个湖泊和237个水库，研究了欧亚大陆湖泊温度分布格局，分析了长时间序列湖泊温度变化趋势。相关成果发表于Hydrological Processes。研究发现，相比于其他湖泊，高纬度和青藏高原的湖温更低；相比于白天，湖泊的夜晚温度空间异质性更小。2001年至2015年期间，占湖泊总数70%以上的湖泊温度呈现明显的上升趋势。高纬度湖泊及热带雨林地区湖泊的昼夜温差变化最小。在影响因素方面，气温与湖泊温度之间的相关关系最好。此外，湖泊的深度、面积、海拔及水源情况均会对湖温产生影响。
降水变化调控北半球高山树线爬升速率
中国科学院青藏高原研究所梁尔源等人收集了143个北半球天然树线样点，分析了1901年至2018年不同样点树线的变化速率。相关成果发表于Global Ecology and Biogeography。树线是气候变化对森林生态系统影响的敏感指示器，树线变化对高山区生态系统的碳氮循环、物种多样性、水文过程等产生影响。在亚北极地区，秋季降水决定高山树线的爬升速率；在温带地区，变暖和秋季降水共同决定树线的爬升速率。变暖背景下，亚北极高山树线分布区气候多出现暖湿化趋势，而温带一半以上的树线分布区气候呈暖干化趋势。因此，亚北极地区的高山树线或进一步加速扩张，而温带地区的高山树线爬升速率会逐渐降低。
低增温情景下北太平洋副热带环流变化研究
中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境国家重点实验室杜岩研究员团队与国内外合作者探究了在未来全球变暖的低增温情景下北太平洋副热带环流的变化。相关成果发表于Climate Dynamics。引起北太平洋副热带环流变化的主要因素为风应力与海洋垂向层结，且在不同增温阶段作用各有不同。在GMST增长阶段，中纬度风应力旋度的负异常引起北太平洋上层1000米的环流增强；在GMST稳定阶段，层结变化通过位势涡度守恒关系引起主温跃层的环流变化。此外，研究还显示风场变化存在很强的自然变率，会引起多模式及多样本间的环流变化的差异。
2020年夏季江淮流域持续性“暴力梅”事件的次季节成因
中国气象科学研究院刘伯奇、祝从文等与合作者揭示2020年夏季江淮流域持续性“暴力梅”事件的次季节成因，季北大西洋涛动和中纬度冷空气次季节尺度变化的影响。相关成果发表于Geophysical Research Letters。2020年6月至7月，我国江淮流域遭受了21世纪最强的持续性梅雨的侵袭。长江中下游接连出现10次强降雨过程，特别是7月以来的雨带再一次回落，与之前的降水落区重叠度高，造成了湖北和江西境内的堤坝决堤，对当地的生命安全、生产生活和防疫工作造成重大影响。除了传统热带太平洋和印度洋暖海温异常的影响以外，北大西洋涛动（NAO）位相的次季节调整是导致2020年梅汛期降水量大、持续时间长的重要原因。
基于树木年轮反演古气候变化研究
中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室傅伯杰研究团队在构建青藏高原区域尺度亚高山针叶林树木年轮数据库的基础上，基于树木年轮反演古气候研究，揭示了青藏高原东南部过去400年来的温度变化。相关成果发表于Quaternary Science Reviews。青藏高原是全球气候变化最敏感的区域之一，被誉为“亚洲水塔”，其气候以及生态环境变化与我国以及南亚地区国家生态安全直接相关。论文以青藏高原东南部亚高山针叶林为研究对象，利用树木年轮学技术手段，大面积采集亚高山针叶林树木年轮样本，并结合国际树木年轮数据库提供的数据，建立了22个对温度敏感的树木年轮宽度年表。
末次冰期东亚热带地区千年尺度季节性干旱事件
中国科学院地质与地球物理研究所吕厚远团队与云南师范大学科学家合作，揭示了末次冰期东亚热带地区水文变化和极端气候事件的发生同时受纬向环流和经圈环流的影响。相关成果发表于PNAS。揭示热带地区在地质时期气候变化过程中的季节性水文变化特征和机制，有利于理解全球水文格局演变及其引发的极端气候事件的发生与发展规律。研究显示，7次千年尺度的季节性干旱事件与热带太平洋纬向SST（西/东）梯度增加引起的西太平洋副热带高压（WPSH）西移有关，也和北半球Hadley环流加强联系密切。研究结果对理解全球变化背景下热带地区高-低纬、海-陆相互作用的规律和机制具有重要意义。
全球变暖使未来强印度洋偶极子事件增加
中国科学院大气物理研究所黄刚研究团队与澳大利亚联邦科学与工业研究组织蔡文炬团队合作，指出不同模式中pIOD的模态具有很大差别，强pIOD事件与弱pIOD事件的发生机制不同。相关成果发表于Nature Climate Change。pIOD事件是指2019年秋季發生的强正位相印度洋偶极子（Positive Indian Ocean Dipole）事件。pIOD模态是指热带印度洋海温异常的东（负异常）西（正异常）向偶极子模态。pIOD通常从北半球夏季开始发展，并在秋季到达成熟期。由于在pIOD期间印度洋热带对流区向西移动，导致澳大利亚降水减少，并形成干旱，高温热浪和森林大火等极端天气；而在东非地区则造成严重洪涝灾害。
中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所崔鹏院士团队揭示了喀喇昆仑山冰川的周期性跃动控制冰川堰塞湖形成与溃决的作用机理。相关成果发表于Earth-Science Reviews。研究结果显示，平静期的冰川平均运动速度仅79m/y，冰川跃动通常开始于初春，仅需数月跃动速度即达320？350m/y的峰值（春末和夏季），而后跃动速度逐渐降低，减速过程可持续数年。跃动初期的冰川速度快，冰裂隙密度高且易贯通形成溃决通道，故冰川堰塞湖规模较小；在跃动速度缓慢减小阶段，冰裂隙密度较小，前期的溃决通道可因坝体垮塌而重新封闭，此时堰塞体稳定增大，堰塞湖水位增加，可诱发多次溃决洪水，形成大规模溃决洪水。
欧亚大陆湖泊温度变化遥感研究
中国科学院东北地理与农业生态研究所宋开山等根据柯本气候分区和湖泊面积，在欧亚大陆选择了861个湖泊和237个水库，研究了欧亚大陆湖泊温度分布格局，分析了长时间序列湖泊温度变化趋势。相关成果发表于Hydrological Processes。研究发现，相比于其他湖泊，高纬度和青藏高原的湖温更低；相比于白天，湖泊的夜晚温度空间异质性更小。2001年至2015年期间，占湖泊总数70%以上的湖泊温度呈现明显的上升趋势。高纬度湖泊及热带雨林地区湖泊的昼夜温差变化最小。在影响因素方面，气温与湖泊温度之间的相关关系最好。此外，湖泊的深度、面积、海拔及水源情况均会对湖温产生影响。
降水变化调控北半球高山树线爬升速率
中国科学院青藏高原研究所梁尔源等人收集了143个北半球天然树线样点，分析了1901年至2018年不同样点树线的变化速率。相关成果发表于Global Ecology and Biogeography。树线是气候变化对森林生态系统影响的敏感指示器，树线变化对高山区生态系统的碳氮循环、物种多样性、水文过程等产生影响。在亚北极地区，秋季降水决定高山树线的爬升速率；在温带地区，变暖和秋季降水共同决定树线的爬升速率。变暖背景下，亚北极高山树线分布区气候多出现暖湿化趋势，而温带一半以上的树线分布区气候呈暖干化趋势。因此，亚北极地区的高山树线或进一步加速扩张，而温带地区的高山树线爬升速率会逐渐降低。
低增温情景下北太平洋副热带环流变化研究
中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境国家重点实验室杜岩研究员团队与国内外合作者探究了在未来全球变暖的低增温情景下北太平洋副热带环流的变化。相关成果发表于Climate Dynamics。引起北太平洋副热带环流变化的主要因素为风应力与海洋垂向层结，且在不同增温阶段作用各有不同。在GMST增长阶段，中纬度风应力旋度的负异常引起北太平洋上层1000米的环流增强；在GMST稳定阶段，层结变化通过位势涡度守恒关系引起主温跃层的环流变化。此外，研究还显示风场变化存在很强的自然变率，会引起多模式及多样本间的环流变化的差异。
2020年夏季江淮流域持续性“暴力梅”事件的次季节成因
中国气象科学研究院刘伯奇、祝从文等与合作者揭示2020年夏季江淮流域持续性“暴力梅”事件的次季节成因，季北大西洋涛动和中纬度冷空气次季节尺度变化的影响。相关成果发表于Geophysical Research Letters。2020年6月至7月，我国江淮流域遭受了21世纪最强的持续性梅雨的侵袭。长江中下游接连出现10次强降雨过程，特别是7月以来的雨带再一次回落，与之前的降水落区重叠度高，造成了湖北和江西境内的堤坝决堤，对当地的生命安全、生产生活和防疫工作造成重大影响。除了传统热带太平洋和印度洋暖海温异常的影响以外，北大西洋涛动（NAO）位相的次季节调整是导致2020年梅汛期降水量大、持续时间长的重要原因。
基于树木年轮反演古气候变化研究
中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室傅伯杰研究团队在构建青藏高原区域尺度亚高山针叶林树木年轮数据库的基础上，基于树木年轮反演古气候研究，揭示了青藏高原东南部过去400年来的温度变化。相关成果发表于Quaternary Science Reviews。青藏高原是全球气候变化最敏感的区域之一，被誉为“亚洲水塔”，其气候以及生态环境变化与我国以及南亚地区国家生态安全直接相关。论文以青藏高原东南部亚高山针叶林为研究对象，利用树木年轮学技术手段，大面积采集亚高山针叶林树木年轮样本，并结合国际树木年轮数据库提供的数据，建立了22个对温度敏感的树木年轮宽度年表。
末次冰期东亚热带地区千年尺度季节性干旱事件
中国科学院地质与地球物理研究所吕厚远团队与云南师范大学科学家合作，揭示了末次冰期东亚热带地区水文变化和极端气候事件的发生同时受纬向环流和经圈环流的影响。相关成果发表于PNAS。揭示热带地区在地质时期气候变化过程中的季节性水文变化特征和机制，有利于理解全球水文格局演变及其引发的极端气候事件的发生与发展规律。研究显示，7次千年尺度的季节性干旱事件与热带太平洋纬向SST（西/东）梯度增加引起的西太平洋副热带高压（WPSH）西移有关，也和北半球Hadley环流加强联系密切。研究结果对理解全球变化背景下热带地区高-低纬、海-陆相互作用的规律和机制具有重要意义。
全球变暖使未来强印度洋偶极子事件增加
中国科学院大气物理研究所黄刚研究团队与澳大利亚联邦科学与工业研究组织蔡文炬团队合作，指出不同模式中pIOD的模态具有很大差别，强pIOD事件与弱pIOD事件的发生机制不同。相关成果发表于Nature Climate Change。pIOD事件是指2019年秋季發生的强正位相印度洋偶极子（Positive Indian Ocean Dipole）事件。pIOD模态是指热带印度洋海温异常的东（负异常）西（正异常）向偶极子模态。pIOD通常从北半球夏季开始发展，并在秋季到达成熟期。由于在pIOD期间印度洋热带对流区向西移动，导致澳大利亚降水减少，并形成干旱，高温热浪和森林大火等极端天气；而在东非地区则造成严重洪涝灾害。