中科院大气所地球系统模式团队研制的高分辨率地球系统模式CAS-ESM是我国第一个完整地球系统模式，实现了对地球系统全圈层(大气圈、水圈、冰冻圈、岩石圈、生物圈)的模拟能力。模式参与了国际耦合模式比较计划(CMIP6)的核心试验，为解析20-21世纪全球气候变化提供了数值依据，支撑了IPCC第六次评估报告，为世界气候变化研究做出了中国贡献。
中科院大气所温室气体卫星模拟和反演系统（IAPCAS）由刘毅研究员领衔的科研团队自主研发。该系统支撑了我国首颗二氧化碳监测卫星（中国碳卫星）的研制和科学应用，2017年利用碳卫星数据反演获了我国首幅全球二氧化碳浓度分布数据，2020年将该数据精度提升到1.5ppm的国际先进水平，同时首次利用物理算法反演获得了陆地生态系统太阳诱导叶绿素荧光数据产品，2021年计算获取了中国碳卫星首个全球碳通量数据产品，标志着我国成为国际上第三个具备空间碳监测能力的国家。
区域空气质量预报和来源成因诊断系统由王自发和朱江研究员共同领衔的科研团队牵头，和中科三清科技有限公司联合研制，实现了覆盖全球、区域、城市群与城市的大气复合污染(沙尘、酸沉降、可吸入颗粒物PM10、细颗粒物PM2.5、臭氧、核泄漏、大气汞等)全尺度嵌套耦合预报和来源成因诊断能力。该系统突破了我国区域大气复合污染建模、预报预警、来源动态解析、资料同化、源反演等关键技术，支撑建立集预报、溯源和调控评估为一体的国家重污染天气预报预警业务平台，实现了高时空分辨率（3公里，1小时）预报未来3-7天空气质量的能力，对京津冀及周边2015至2019年间颗粒物重污染过程的预报成功率超90%。
国内首套长时间序列全球海洋温度、盐度格点数据产品由成里京副研究员牵头研制，该产品为国内首套海洋长期（60年以上）温度、盐度格点分析数据产品，全球温度数据产品实现季度更新。数据产品在国际上得到广泛使用，美国、英国、荷兰等国内外机构****直接使用相关数据在Nature、PNAS等国际刊物发表论文百余篇，IPCC第六次评估报告《气候变化中的海洋和冰冻圈特别报告》等20余份具有国际重要影响力的综合报告直接引用该数据集，显著提升了我国在气候监测领域的话语权。
人工冰晶模拟系统由张晓庆高级工程师牵头研制，该系统进一步验证了人工增雨的理论基础，并提高人工增雨作业的科学性，能够检测不同厂家不同类型的催化剂的成核效果。通过这套设备的模拟和展示，还可以提高公众对人工增雨的科学认识。
海洋飞沫通量仪由郑首印工程师牵头研制。该仪器以激光测量为基础，通过测量遮挡物的宽度和通过时间来计算飞沫粒子的尺度和速度。海洋飞沫通量仪的成功研发，实现了海洋飞沫上升通量的直接观测，为研究海洋飞沫通量参数化方案提供实验验证。
高分辨率地球系统模式展板
中国碳卫星观测应用成果（上：首幅CO2全球分布图、中：首幅碳通量全球分布、下：首幅物理算法获取的全球陆地生态系统太阳诱导叶绿素荧光发射）
碳卫星模型展台（倪思洁 拍摄）
区域空气质量预报和来源成因诊断系统
国内首套长时间序列全球海洋温度、盐度格点数据产品展板
人工冰晶模拟系统展台（图中为张晓庆高级工程师）
海洋飞沫通量仪展台（图中为郑首印工程师）
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