气候模式模拟是研究气候变化的重要工具，为理解气候变化、制定适应性政策以及降低气候风险提供了重要依据。然而，当前气候模式的发展仍面临两个核心挑战：模式本身的系统性偏差和空间分辨率不足。模式偏差会导致全球和区域尺度上的模拟与预测出现误差，在极端天气事件的模拟中尤为明显；有限的分辨率则限制了模型对中小尺度过程（如对流、热带气旋等）的表征能力，影响了极端事件模拟和区域气候分析的可靠性。
中国自然陆地生态系统长期受到人类活动的深刻影响，如湿地垦殖、植树造林和草地退化等，这些过程显著改变了甲烷（CH₄）与氧化亚氮（N₂O）的源汇格局，也增加了科学评估的不确定性。然而，现有研究多集中于单一气体或单一生态系统，且方法上往往依赖单一途径，难以全面揭示中国非 CO₂温室气体的整体收支与综合变暖效应（GWP）。 针对这一问题，中国科学院大气物理研究所李婷婷研究团队联合多家单位开展了系统综述，全面评估了现有关于湿地CH₄排放、陆地CH₄吸收和陆地N₂O排放的研究进展。综述结果表明，已有估算存在明显差异和不确定性，主要源于观测不足、研究对象分散及方法单一，亟需建立统一、综合的非CO₂温室气体收支框架。
地形是影响气候变化的重要因素。相较于广泛研究的青藏高原气候影响，针对蒙古高原气候影响的研究仍相对有限。蒙古高原虽然在规模和海拔上远不及青藏高原，但其位置偏北、纬度更高。这一独特的地理位置使蒙古高原处于北半球西风环流的核心区域。且与青藏高原主体相比，蒙古高原对对流层上层西风急流的动力强迫作用更为显著。回顾以往探究蒙古高原气候影响的数值模拟试验，主要考虑了去除地形高度的试验方法。而在本试验中，我们在地形扰动的基础上额外考虑了针对蒙古高原及邻近区域的地形热力强迫试验。
气溶胶-云相互作用对地气系统的冷却辐射强迫被认为有可能抵消温室效应。大气中人为气溶胶的增加影响水云中云滴的粒径分布（云滴谱型），进而引发云辐射强迫的变化，这一过程被称为离散效应，是气溶胶-云相互作用的重要组成部分。然而，由于缺乏卫星数据的相关全球定量方法，当前基于观测估算气溶胶气候效应的研究通常忽略离散效应，造成了不可忽视的系统性偏差。另外，当前气候模式中的云滴谱型参数化方案几乎都基于区域性的飞机观测而构建，缺乏基于全球尺度观测数据的定量对比和有效验证，限制了参数化方案的发展与改进。
青藏高原是全球气候重要的地形强迫，长久以来，人们对青藏高原冬季气候影响的认知，主要集中在其对西风气流的阻挡作用上。本研究结果表明，青藏高原的非绝热冷却异常主要集中在近地表浅层（厚度约88 hPa），地面强度最强，向上迅速衰减，呈现“下重上轻”的垂直结构。冬季高原的非绝热冷却异常有两个重要作用，一方面，能够激发沿着高原斜坡的近地层异常下降流（katabatic flow）；另一方面，冷却相关的垂直结构能够在高原近地层制造大量正PV。由冬季高原地表冷却激发的异常下降流，能够携带正PV进入西伯利亚高压区，削弱西伯利亚高压，进而减弱东亚冬季风，引起我国冬季偏暖。
