海洋储存了全球97%的水，是全球水循环的核心部分，海洋内部如何对淡水进行储存和输送是全球水循环研究的一个关键问题。大西洋经向淡水输送（以下简称“淡水输送”）是影响大西洋经向翻转环流（AMOC）的关键因子，是水循环的重要组成部分。然而, 淡水输送的直接观测昂贵、较为匮乏，目前只有数个观测阵列提供直接的淡水输送测算，只能反映个别纬度上淡水输送的变化。有限的观测数据阻碍了对淡水输送变化过程和机制的探索......
人类活动加剧导致海洋升温、层化加强、环流变异，进而引起了全球海洋溶解氧浓度的快速下降，即“海洋缺氧”的现象。然而，准确测算海洋溶解氧变化依然存在较大的挑战，主要原因是海洋溶解氧观测数据量少且质量参差不齐。准确、无偏的高质量全球海洋溶解氧现场观测数据集对于监测海洋溶解氧变化、理解其对海洋生态系统和人类社会的影响具有重要意义。
热带气旋（TC）是世界上最主要的自然灾害之一，每年给很多沿海国家和地区带来巨大损失，对人民生命财产安全造成重大威胁。近几十年来，随着对TC认识的深入，观测手段的进步以及大气数值模式的改进，TC路径预报误差已经有了明显下降。然而，近几年来，TC路径进步的趋势变缓，学界提出疑问：我们是否正在接近或已经达到了TC路径可预报性上限？
随着全球增暖的加剧，北半球同步极端热浪事件频繁发生。例如，2022年夏季，欧洲和中国南方同时遭遇极端热浪，严重影响了人民生活、社会经济发展和生态环境等。因此，开展对欧洲-东亚极端热浪同步性及其形成机理的研究是十分有必要的......
燃煤型工业是大气污染的重要排放源，作为人为强热源对局地边界层结构产生的扰动尚不明确，研究强热源燃煤型工厂对边界层热力、动力与物质结构的影响，对认知人类活动对局地气象影响能力和污染防治有一定指导意义......
