中国气象局国家气候中心研究员，清华大学地球系统科学研究中心教授，博士研究生导师；兼任中国气象学会气候变化与低碳发展委员会主任委员，世界气候研究计划/气候与冰冻圈中国国家委员会副主席，国际大地测量与地球物理学联合会/国际冰冻圈科学协会中国国家委员会副主席，北京气象学会常务理事，《气候变化研究进展》副主编，《气象学报》《应用气象学报》《大气科学进展》《资源科学》《高原气象》《科技导报》和Earth System Dynamics等学术刊物编委会委员。

主要从事全球气候变化的科学与政策、气候系统模式研制与气候数值模拟与预测、可再生能源开发利用等领域的研究。在气候变化领域，主要承担气候变化的事实分析、归因与预估研究，是政府间气候变化专门委员会（IPCC）第四次评估报告主要作者，《中国气候与环境演变》和第一次、第二次、第三次《气候变化国家评估报告》的主要作者。还开展陆面过程模式的研发和区域气候模拟，特别是植被冠层辐射参数化方案的研制。在可再生能源开发领域，主要开展风能、太阳能资源评估以及风电量预报技术和系统开发等。2002年获中国农业科学院科学技术成果一等奖；2003年获国家环境保护总局环境保护科学技术三等奖；2007年作为IPCC第四次评估报告主要作者，获得诺贝尔和平奖；2008年获国务院政府特殊津贴。共发表学术论文137篇，其中SCI（SCIE）收录刊物论文23篇，总被引次数为近3000次；合作出版学术专（译）著11本。