青藏高原因高海拔和复杂的地形，具有显著的动力和热力作用，其高原地表与大气之间的相互作用、大气边界层的发展过程影响了高原及周边地区乃至全球的天气和气候变化。然而，受自然环境和复杂地形的制约，长期以来青藏高原是我国观测资料最为缺乏的地区之一，特别是缺少对青藏高原地-气相互作用过程和水分循环规律的观测和整体认识。

自国家自然科学基金重大研究计划“青藏高原地-气耦合系统变化及其全球气候效应”实施以来，中国科学院青藏高原研究所研究员马耀明团队建成了首个覆盖整个青藏高原区域的“青藏高原多圈层地-气相互作用立体综合观测研究平台网络”和“珠峰地区多圈层地-气相互作用综合观测网络平台”，涵盖大地形山地、高寒草甸、荒漠草原、高原湿地、高原林地、冰川、雪山以及高原湖泊等典型下垫面。

通过这些平台，研究团队与相关团队一起在未知的全青藏高原地-气相互作用过程、大气边界层、对流层和平流层大气层邻域，开展了地-气相互作用过程和大气边界层过程综合观测试验、对流层-平流层相互作用过程观测试验，揭示了高原地-气相互作用过程，大气边界层和中上层大气风、温、湿、压、臭氧、气溶胶等要素水平和垂直分布及季节变化的规律。

此外，研究团队还推进了高原云物理过程的观测试验研究，构建了首个包含地-气相互作用过程、大气边界层过程、对流层、平流层以及云降水过程的高时空分辨率“青藏高原多圈层地-气相互作用综合观测数据集”，并在全球发布；揭示了青藏高原复杂地表-大气边界层-对流层-平流层的相互作用规律，系统提出了青藏高原星地联合、点-面结合的多圈层水热过程综合研究的新方法，准确刻画了青藏高原区域水热分布及变化规律，推动了大气科学与遥感科学的交叉融合发展。

据了解，研究团队构建的青藏高原多圈层地-气相互作用立体综合观测研究平台网络,已成为第二次青藏高原综合科学考察研究和“第三极环境计划”的重要支撑，为破解国家重大工程气候应对难题提供了技术支撑。研究团队建立的青藏高原多圈层地-气相互作用高时空分辨率数据集实现了跨行业国际共享，自2020年底数据发布以来，浏览量达到15.2万余次，下载量达到16.8万余次，并支撑了国内外高水平研究成果的产出，为青藏高原乃至全球天气预报和气候预测研究打下了坚实的观测基础。