强对流天气系统发展剧烈，常造成严重的暴雨、雷电、大风和冰雹等灾害。对强对流天气的准确预报一直是国际气象领域研究的难点和瓶颈问题，也是大城市防灾减灾关注的重点。强对流预报技术的发展已经从单纯依赖于雷达的图像识别，发展到雷达、卫星、高分辨率数值模式以及人工智能大数据预测融合应用的新阶段。在回顾国际强对流预报技术进展的基础上，介绍了上海气象业务部门近年来攻关研发的雷达自适应组网观测、雷达外推短临预测和数值预报误差机器学习订正等关键新技术及集成建立的上海强对流智能监测预报系统。这些技术成果的业务应用，在城市防灾减灾和精细化治理中已发挥了重要作用，可供相关研究人员参考。
海山铁锰结壳是记录古海洋环境演化的重要载体，建立可靠且高分辨率的年代框架是解译其中信息的关键。结壳定年有多种方法，但是在定年范围、定年精度及准确性等方面仍各具局限性。地球轨道印记法及天文调谐校正技术是建立结壳高分辨率年龄框架的有效途径，为利用结壳研究万年尺度的古气候与古海洋环境演化提供了可能。首先对结壳的现有定年方法进行了简要回顾和总结，重点综述了地球轨道印记法及天文调谐校正技术，并分析了各种天文检验与调谐方法在结壳中的适用性与可靠性。认为探究结壳记录中天文信号的影响因素、选择合适的环境替代指标并高分辨率提取其空间序列等，是应用地球轨道周期印记法为海山结壳建立可靠年代框架亟待努力的方向。
自工业革命以来，人类活动向大气排放了大量的CO2，使得全球地表温度快速上升，为应对全球变暖，人类有必要大规模应用负排放技术。增强硅酸盐岩风化是一种基于地球化学原理的负排放技术，该技术旨在通过向农田或森林中添加硅酸盐岩粉末，加速硅酸盐岩的化学风化过程，以在较短时间内固定更多的大气CO2。中国玄武岩储量丰富且分布广泛，并有大量未利用的矿山尾矿和碱性硅酸盐废料，因此通过增强硅酸盐岩风化去除大气CO2的潜力很大。研究结果显示中国每年可通过增强硅酸盐岩风化去除0.13~0.80 Gt CO2，有助于我国“碳中和”目标的实现，但目前增强硅酸盐岩风化仍面临诸多问题。结合国内外研究进展，总结了增强硅酸盐岩风化主要的应用效果和影响因素，对我国应用增强硅酸盐岩风化的潜力进行了分析，并从技术、经济、安全、社会和政策5个方面探讨了我国应用增强硅酸盐岩风化面临的主要问题。针对目前研究的热点与不足，对增强硅酸盐岩风化固碳量的计算及其应用的潜在危害性等需要重点关注的内容和面临的挑战进行了展望。
碳中和现已成为全球共识。为实现碳中和目标，除了发展新能源降低碳排放外，提升固碳增汇能力是其重要途径。碳汇可分为海洋碳汇和陆地碳汇两大类。海洋碳汇包括沿海生态碳汇、海水生态碳汇和人工海洋碳汇。其中，沿海生态碳汇主要由海岸植被固碳效应和沿海沉积物负载形成，海水生态碳汇主要由海洋碳泵效应形成，这两种碳汇与季风洋流条件、陆源有机物输入、海岸地理条件和人为活动直接相关，人工海洋碳汇的可行性需要综合考虑对海洋生态的影响。陆地碳汇包括陆地植被碳汇、自然地质碳汇和人工地质碳汇。其中，陆地植被碳汇是通过森林植被、草地植被以及湿地植被等植物的光合作用实现，受气温与降水、大气成分、土地利用变化以及自然干扰等因素的影响。自然地质碳汇主要由土壤碳汇和岩石风化碳汇组成，土壤碳汇受区域植被条件、气候条件和土壤利用等因素影响，而碳酸盐岩和硅酸盐岩风化作用吸收大气CO2的岩石风化碳汇主要受气温、降水、岩石类型、水文条件以及人类活动的影响。人工地质碳汇是将捕集后的CO2注入地下指定区域进行长期封存形成，其封存能力受地质构造、储盖条件、地热、地层水动力、油气潜力和盆地勘探开发程度等因素的影响。从气候环境、自然资源和社会经济等多种措施有机结合实现固碳增汇，是未来实现碳中和的有效途径。
气候增暖背景下，东亚干旱半干旱区降水发生了显著变化，水汽输送变化对该区域降水异常具有重要作用。回顾和梳理了近年来关于东亚干旱半干旱区的水汽来源的研究，重点关注外部水汽输送来源、季节差异以及局地蒸散发变化，讨论并展望了未来研究方向。现有研究表明，来自孟加拉湾—印度洋、南海、西太平洋和欧亚大陆陆地蒸散发的水汽分别通过南亚季风、南海季风、副热带季风和中纬度西风带传输至东亚干旱半干旱区，夏季以来自南海和西太平洋的水汽占主导，冬季基本取决于西风所携带的水汽含量。1979年以来，东亚干旱半干旱区年降水再循环率均呈现增加趋势，季节尺度夏季的再循环率高于冬季。未来主导东亚干旱半干旱区水汽输送特别是夏季水汽输送进而影响降水的源地以及路径需要进一步验证，量化外部输入水汽和内部蒸散发水汽相对贡献的研究或将成为未来研究热点，全球变暖背景下降水水汽来源变化仍需进行更为深入的研究探讨。
近年温州湾赤潮暴发严重威胁当地经济发展和生态安全。利用2019年4~6月海洋生态浮标实时监测数据，分析温州湾赤潮发生前后主要生态要素的演变特征。结果表明：
综合调查数据揭示南海域内发育大量海底滑坡，尤其是大陆坡区域。由海底滑坡触发的碎屑流、浊流和海啸等链生灾害，严重威胁深海基础设施及沿海地区人民生命财产安全，亟待进行研究。选取南海域内4处典型海底滑坡，研究其潜在的海啸灾害。在总结各滑坡构造背景和触发因素差异的基础上，提取各滑坡体的特征参数；使用NHWAVE与FUNWAVE-TVD模型组合模拟了滑坡体动态过程及海啸波的产生和传播过程。模拟结果显示，初始水深和坡度差异导致体积相近的白云滑坡和曾母暗沙滑坡触发海啸能力差异巨大。白云滑坡在源区可产生最高约12 m的海啸波，潜在灾害主要危及南海北部区域，尤其是华南沿海；位于较浅初始水深的曾母暗沙滑坡可产生高达约38 m的海啸波，危及整个南海中南部；中建南滑坡可产生近10 m的海啸波，影响范围主要局限于南海西部越南沿岸；西沙海槽北部陆坡滑坡产生的海啸波波高相对较小，约0.9 m。通过分析比较最大波高分布和海啸波传播特点等，发现海底滑坡触发海啸能力受到滑坡几何参数与运动学特性控制，复杂海底地形和海岸线改变了海啸波的能量分布，增加了沿岸海啸灾害评估难度。在南海开展典型滑坡—海啸模拟，建立滑坡—海啸数据库具有重要的研究意义，将有助于推进我国海洋地质灾害评价与预测水平。
植硅体在形成过程中能够包裹植物有机碳，是已被证明的一种非常有潜力的大气CO2封存方式，对于增加陆地生态系统碳汇和延缓温室气体效应带来的全球变暖具有重要意义，因此受到了学术界的广泛关注。简要回顾了植硅体碳的研究历史和现状，并着重从植硅体碳长期变化入手，探讨了植硅体碳与陆地生态系统碳汇存在的问题与挑战，以及近来有关植硅体碳存在被严重高估的论点。同时指出为了更加准确地估算植硅体碳汇，应充分考虑植硅体包裹碳能力的差异、植硅体碳来源、植硅体稳定性、土壤中植硅体碳含量衰减速率以及植硅体提取方法等在植硅体碳的长期变化中的作用，进一步提高植硅体碳在陆地碳汇研究中的地位与重要性。
