提出了与实现碳中和目标相关联的主要科学问题。从地球系统自然变化、碳中和与地球自然系统、碳中和与人为影响三方面，指出了实现碳中和目标需要提升的科学认识及其在实现碳中和目标中的作用。具体来说，在地球系统自然变化方面的科学问题包括地球自然系统碳循环、地球系统自然过程在气候变暖中的作用、古气候变化；在碳中和与地球自然系统方面的科学问题包括碳中和对地球自然系统的影响、气候变暖对温室气体辐射强迫的敏感性；在碳中和与人为影响方面的科学问题包括地球自然系统和社会经济系统的相互作用、清洁能源建设以及与其相关联的局地尺度大气变化及其影响、地球工程及其对地球自然系统的影响。对这些问题的深入认识，是合理有效应对和减缓气候变化的重要科学基础，将会对实现碳中和目标提供重要科学支撑。

人类活动引起的气候变化是自然生态和人类社会面临的严峻挑战。作为应对气候变化的重要工具，气候模式为理解过去气候系统演变机理、气候服务及预估未来全球变化情景提供重要支撑。然而，气候模式在过程表达、次网格参数化及空间分辨率等方面的问题严重制约了气候模式的模拟与预测能力。随着经济社会的发展，人工智能技术得以广泛应用，其具有的整合多源数据、识别潜在信息、学习已有“经验”等优势，有望为气候研究和应用提供新的助力。在此背景下，文中首先对气候模式的发展进行简要回顾，接着在此基础上结合人工智能技术特征，阐述人工智能在气候研究和服务中的应用并分析现阶段面临的挑战。结果表明，已有观测数据与模式输出结果能够为人工智能应用提供必要数据基础，人工智能则据此对气候模式进行优化和集成，进而提升了气候模拟与预测结果的准确性。展望未来，应当聚焦人工智能与气候模式的耦合问题并拓展人工智能在应对气候变化各领域的应用，从而更有效地应对全球气候变化带来的挑战。

天气预报与社会经济和人们的生活息息相关。随着全球气候变暖日益加剧，极端天气事件呈现广发、频发和强发的“新常态”，传统的天气预报将面临更大的挑战。文中首先阐述了气候变化与极端天气事件的关系，然后分析了全球气候变暖对常规天气预报和极端天气预报的影响，发现气候变暖将加大极端天气预报的难度，同时也更加强调“新常态”下提高极端天气预报准确率在防灾减灾方面的作用，并进一步分析气候变暖将使天气预报面临新的挑战。在此基础上，提出了适应气候变化的未来天气预报业务发展新动向以及应对措施和建议，如大力发展高分辨率和多圈层嵌套的数值预报模式、深入开展气候变暖背景下极端天气事件发生机理和可预报性研究、大力发展基于物理机制的动力-统计相结合的新模型、建立人工智能与数值预报技术融合的新方法以及提高预报员的科学素养和业务能力等。

青藏高原被称为亚洲水塔，是全球最重要和最脆弱的水塔，其最突出的特点是冰雪为核心组成部分。近几十年来，气候变化导致亚洲水塔冰川、积雪等固态水体快速减少，湖泊、河流等液态水体显著增加，因此呈现亚洲水塔的固液失衡特征。与此同时，亚洲水塔北部内流区的冰雪融水储存到内陆盆地，导致水资源增加，南部外流区的冰雪融水汇集在外流大江大河下游或进入印度洋，导致水资源减少，因此呈现水资源分布的空间失衡。冰川整体加速融化，具有显著的东南-西北空间差异特征，表现为东南部和天山地区冰川物质亏损严重，青藏高原西北部亏损相对较小，帕米尔-西昆仑地区冰川相对稳定甚至前进；冰川变化导致冰崩、冰湖溃决等灾害风险增加。积雪覆盖度和年积雪日数总体减少，积雪融化时间有提前趋势，年融雪量和最大雪水当量都呈现下降趋势。未来要高度关注极高海拔地区的冰雪变化过程，加强观测的系统性和技术、手段、方法创新，提高冰雪变化过程模型模拟的时空分辨率，加强不同情景下未来水资源变化预估，研究并提出不同冰雪变化情境下的水安全应对策略。

近40年来，气候变化导致青藏高原暖湿化，对森林、灌丛、草地、湿地和荒漠等生态系统的地理分布格局和功能产生了明显影响。灌丛、草地和湿地分布范围扩大、边界向西和高海拔区域扩展。气候变化影响下，青藏高原生态系统生产力、固碳和土壤保持能力得到改善，水源涵养变化在空间上表现出显著的异质性。气候变化对植物物候、植物生长速率、动植物分布范围和物种相互作用，以及生物多样性的显著影响，还有待更深入观测与研究。

“美丽冰冻圈”是“美丽中国”概念在冰冻圈的延伸与应用，其是“自然美、服务美、和谐美的综合体，利与害的辩证统一体”。文中通过回顾与再解读“美丽冰冻圈”的内涵，分析“美丽冰冻圈”与“美丽中国”的关系，对“美丽冰冻圈”的概念进行了再阐释。在此基础上，从冰冻圈科学体系化发展与美丽中国建设、研究两条主线，从学科与社会两个视角，分析了“美丽冰冻圈”的缘起与发展历程，理论解析了“美丽冰冻圈”研究内容的两个层级。通过详细分析近20年随认知提升、国家需求拉动与科研项目推动，“美丽冰冻圈”研究内容经历探索研究阶段、总结拓展阶段与综合深化这3个阶段的演进过程，揭秘了“美丽冰冻圈”。

气候变化对工业部门的影响正受到越来越多的关注。缓发性气候因素和突发性气候因素对制造业、采矿业和电力行业产生了重要影响。短期内，工业部门主要进行被动适应；而在长期内，当产生了气候变化的预期以及预测可能带来的结果时，工业部门能够进行主动适应。案例研究与问卷调查是理解分析组成工业部门的个体企业适应行为的重要途径，而各类计量模型与综合模型还主要集中于针对气候变化对工业产出、出口等方面的影响评估，缺少对工业部门气候适应行为的评估与分析。工业部门适应气候变化的挑战，包括研究和实践两个层面。研究上，存在对气候适应定义的争议，缺乏针对适应有效性、不良适应以及适应极限的探索；实践上，成本和决策层面的阻碍是主要挑战。未来需要进行更多的定量分析，将气候变化对工业的影响与适应策略相联系，考虑区域、行业及企业的异质性，构建模型和评价体系探索工业气候适应的复杂内在机理，以帮助工业部门更好地适应气候变化。

政府间气候变化专门委员会（IPCC）完成了第六次评估周期（AR6）的所有评估内容，发布的综合报告《气候变化2023》为《巴黎协定》下首次全球盘点提供了坚实的科学支撑，形成了指导全球气候治理的“阿联酋共识”。当前，IPCC和全球盘点都进入一个新的周期，并且两者的工作安排与我国“双碳”目标之一“2030年前实现碳达峰”的时间线也基本吻合。为了更好地发挥中国在全球气候治理中的引领作用，从科学上赢得国际气候治理主动权，文中从IPCC AR6的主要评估成果以及第七次评估周期的未来规划出发，梳理了IPCC科学评估中与全球盘点密切相关的前沿科学问题，提出科学推进能源结构转型，关注能源气候安全保障；高度重视非二氧化碳气体的评估和减排；加强适应行动，推进适应型城市建设；关注气候临界点，积极应对极端气候新挑战等重要启示。并从气候变化减缓、适应和自然科学基础领域提出了未来发展建议，以期为我国全面参与新一轮的IPCC气候变化评估和全球气候治理提供参考。

《巴黎协定》在COP28完成首次全球盘点，达成了《阿联酋共识》，提出全球可再生能源加速发展、转型脱离化石能源、净零排放能源系统等重要内容，显示出能源转型在实现全球气候目标中的突出作用。全球化石能源消费迟滞能源转型、能源低碳技术成为全球绿色低碳技术创新增长点、全球可再生能源投资推动电气化率提升成为当前全球能源转型的突出特点。与此同时，主要经济体均高度重视能源转型与技术创新，将其作为长期战略的主要关注点，其中欧盟开展新型能源系统与智慧电网建设、德国多措并举推动化石能源转型、日本持续聚焦氢能技术发展、印度推动可再生能源发展与消纳、中国大力推动新能源产业发展等均取得了良好成效。基于各国能源转型力度与技术创新能力初步构建的评价指标体系显示，欧盟、中国在能源转型和技术创新方面处于全球第一梯队。为加快全球能源转型与技术创新进程，各国应实施积极推动落实长期战略部署，建立全球能源转型与技术创新资金机制，加快全球绿色低碳技术创新共享，加强国际合作的多边解决方案。

通过梳理第28届联合国气候变化大会（COP28）“阿联酋共识”有关能源转型的主要观点，分析了可再生能源与能效、供冷、核电和绿氢等4个能源转型宣言的特点，展现了中国在全球能源转型和本次气候大会的领导力和重要贡献。化石能源及煤电退出、电力行业减排力度及提早达峰、甲烷等非二氧化碳温室气体等是本次大会各方争论的焦点，而且还将是今后气候谈判的热点、重点和难点。最后，建议中国要进一步加强国家层面统筹协调与超前系统谋划，加快推动能源供应革命和消费革命，积极稳妥推进碳达峰碳中和，积极参与全球气候和能源治理，加快中国气候与能源转型谈判队伍建设。

气候变化引发的持续温升等一系列问题已给全球带来长期风险和重大影响，气候灾害经济损失程度与日俱增。面对日益严峻的气候变化问题，各国不断提升适应气候变化意识，积极编制国家适应气候变化战略规划，强化行动力度，取得了积极效果，但当前全球适应融资与逐年递增的发展中国家适应气候变化成本相比仍然存在巨大缺口，迫切需要国际社会深度支持。中国是世界上最大的发展中国家，也是受气候变化不利影响最严重的国家之一，近年来，通过不断完善适应气候变化战略规划体系，推动重点领域、区域适应气候变化行动，取得了一定成效，未来仍需要进一步优化早期预警体系，强化气候风险管理，打好适应气候变化国内根基，同时推动各方确立长期适应目标，加强资金支持力度，引领全球共同提升气候韧性。

《巴黎协定》下首次全球盘点识别出当前全球气候行动与全球温控目标之间的差距，利用市场机制等国际碳定价政策工具加快全球温室气体减排进程成为国际社会关注的焦点之一。除《巴黎协定》设立的市场机制外，国际货币基金组织等国际组织、欧盟等主要经济体陆续提出了差异化的国际碳定价主张。对不同类型国际碳定价政策分析表明，以市场机制为基础的国际碳定价模式更适合我国，建议主管部门在立足于完善国内碳定价机制的同时，推进跨境碳交易合作，提升我国在国际碳定价领域的影响力。

利用河北固城站电动防雨棚，遮去自然降水，人工控制灌水形成土壤渍水、高湿、干旱和对照，夏玉米开花后通过测定籽粒灌浆进程和地上生物量以及产量构成要素、根冠结构和根冠比等，探究不受阴雨和低温胁迫影响下的土壤旱、渍胁迫对夏玉米籽粒灌浆及产量形成的影响。分析夏玉米籽粒灌浆干物质的源库关系，结果表明：夏玉米籽粒灌浆对旱、渍胁迫的响应不同，渍水时灌浆持续日数延长，较对照延长7~8 d，重旱时缩短，较对照缩短5~6 d；对于平均灌浆速率，高湿最大，较对照偏大9.19%~9.85%，重旱最小，较对照偏小24.80%~25.26%，中度旱次小，较对照偏小6.89%~7.45%。旱、渍胁迫对夏玉米产量形成都有负效应：渍水、高湿减产率为1.83%~8.43%，干旱处理减产率为32.73%~81.96%，重旱近乎绝收，干旱危害程度比渍水、高湿影响大得多。旱、渍胁迫对夏玉米灌浆期穗位叶光合生理特性的影响不同，净光合速率（P_n）渍水比对照偏高0.91%~9.10%，高湿比对照偏低1.75%~9.13%；干旱比对照显著偏低，中度旱偏低55.76%~59.08%，重旱偏低92.16%~92.75%。夏玉米籽粒灌浆的干物质主要来源于灌浆期绿叶等光合作用形成的光合产物，成熟期地上干物质籽粒分配率减少，收获期秸秆存量大，导致收获指数降低。干旱胁迫刺激、诱导玉米根系增生须根，须根重增加显著，导致其根冠比提高，尤其重旱较渍水、高湿和对照提高近10倍以上，揭示出玉米根系尤其须根系对土壤水分逆境胁迫的应急响应生理调节机制和适应逆境条件的生存机理。实际生产管理中可利用土壤干湿交替变化刺激、诱发根系生长发育，提升优化根冠结构。研究结果为评估旱、涝灾害对北方旱区农作物生长发育和产量形成的影响提供数据支撑和参考。

作为《联合国气候变化框架公约》及其《巴黎协定》下的核心谈判议题之一，气候资金始终是各方博弈的焦点。在过去三十余年的全球治理进程中，气候资金始终缺乏准确的定义，而其内涵已经发生了显著变化。文中从气候资金的本源、数量、流向、使用4个维度，通过地理边界、国际法属性、名义数量、实际数量、法律附加核算要求、出资主体、用资主体、支持渠道、目的用途、金融属性10个指标，对气候资金进行辨析。研究发现气候资金最显著的演变是从《公约》将气候资金界定为附件二缔约方在国际条约下的强制性法律义务，演变为《巴黎协定》将气候资金划分为国际法义务的气候资金和全球行动的气候资金两种类型。建议明确气候资金的不同定义，构建全球统一的核算方法，并提高气候资金信息透明度，促进各方履行国际条约下的气候资金义务与责任和国际合作。