气候系统科学是研究大气-海洋-陆面过程及其决定的各种时空尺度的气候行为与可预测性，其中，气候预测是防灾减灾的关键。但当下气候预测也面临着重大科学挑战，多年来，团队直面挑战、满足国家急需，实现气候预测方面的预期突破。成果一：创立季风与ENSO相互作用的新概念和新理论。首创季风与ENSO相互作用新概念；发现70年代末东亚夏季风显着变弱，以及对流层中层变冷、我国东部降水出现南多北少的主要特征；发现北极海冰变异对我国东部霾污染有重要影响。成果二：领衔研制国际通用陆气耦合模式。创建了多孔介质理论框架下的完整陆面过程模式；完成了CLM陆面过程数学物理表达、模式整体设计；在基本方程、水分相态变化、次网格参数化、复杂问题分解、计算稳定性、模式整体协调性等关键问题做出重大创新。成果三：创建热带季节内振荡传播理论和预测模型。提出夏季季节内振荡北传的重要理论；首创时空投影延伸期（10—30天）预报模型。综合以上研究成果，在气候预测方面已经实现了ENSO预测准确度和SST预测的明显提高；构建出有效的东亚延伸期预报方法；东亚主要区域季节-年际预测水平质的提升，并于创建若干有效的年代际气候预测模型等季风气候预测等方面实现重要突破。