西安交通大学全球环境变化研究院（Institute of Global Environmental Change of XJTU, IGEC）成立于2010年，致力于开展多尺度气候演变与年代际气候变化、水文生态地质过程与效应等方面的研究，为国家和地方中长尺度气候变化预测、生态保护与高质量发展战略提供理论和技术支撑。现有教职工24名，含国家级人才1名、国家级青年人才3名、校级青年拔尖人才6名。已发表SCI论文700余篇，其中在Nature、Science、PNAS、Nature Communications、Science Advances等高水平期刊发表论文百余篇。研究成果获中国高校十大科技进展、陕西高校科学研究优秀成果特等奖、陕西省自然科学二等奖、陕西省优秀博士论文、陕西省生态科技一等奖、中国地理科学十大研究进展等奖励。承担国家自然科学基金重点项目、基础中心项目、国际合作重点项目、面上项目，重点研发项目子课题，省部级项目等六十余项。下设高水平研究实验室六个：1）年代学与环境指标测试分析技术实验室；2）石笋与环境变化实验室；3）树轮与环境变化实验室；4）生态与水文系统模拟实验室；5）流域水循环与生态效应实验室；6）气候数值模拟实验室，支撑全球环境变化科研平台建设，聚焦国际前沿基础科学问题研究。

主要研究领域

1.多尺度气候演变与年代际气候变化：研究依托平台为同位素实验室，创建于2010年，是世界一流的铀系年代学及全球变化研究实验室，可进行铀系定年（稀释剂U-Th和激光/稀释剂U-Pb）、稳定碳、氧同位素测量、微量元素测量、流体包裹体实验、有机化学实验等。在国家级领军学者程海教授带领下，同位素实验室系统地发展了高精度铀系（U-Th、U-Pb）测年技术；首次获得石笋△'¹⁷O记录，将新指标与δ¹⁸O结合，搭建了国际领先的碳酸盐三氧同位素测量平台；进一步发展了流体包裹体测量古温度的方法，搭建了激光-微量元素测试平台；建立了全球气候变化年代标尺和基准序列；为石笋记录成为继海洋、冰芯和黄土记录之后古气候研究的第四大“支柱”和我国确立并保持这一领域的国际前沿地位做出贡献。近10年来，团队已发表SCI论文500余篇，其中在Nature、Science、PNAS、Nature Communications、Science Advances等高水平期刊发表论文90余篇。团队成果获中国高校十大科技进展、陕西省自然科学二等奖、陕西省高等学校优秀成果奖、陕西省优秀博士论文、陕西省生态科技一等奖、中国地理科学十大研究进展等奖励，程海教授连续十年入选全球高被引科学家（2014-2024）。承担国家自然科学基金重点项目、基础中心项目、国际合作重点项目、面上项目，重点研发项目子课题，省部级项目等三十余项。培养国家级青年人才2名，西安交通大学校级青年拔尖人才5名。

 

同位素实验室仪器概况

2.树轮与环境变化研究：主要以树轮宽度、密度和稳定碳氧同位素等指标研究全球典型区域气候、水文和生态变化，探寻其演变规律、驱动机制及影响，并开展古树名木保护与信息发掘、植物生理生态学等方面研究。研究团队累计在Nature Communications、Science Bulletin等国内外期刊发表论文80余篇，承担国家级项目10余项。 

 

树轮层纹与代表性研究成果

3.生态系统水沙碳耦合：面向生态环境保护与碳中和等国家重大战略，围绕生态水文过程，系统研究了流域水文泥沙时空变异及成因解析、大尺度生态系统碳循环演变格局、流域水沙碳耦合机制与调控等。近年来，团队先后承担了国家重点研发计划、国家自然科学基金、中科院战略先导、陕西省重点产业链、国家土壤三普等课题，在Nature Communications、Global Change Biology 、Engineering、CEE等国际知名期刊发表论文百余篇，科研成果荣获陕西高校科学研究优秀成果特等奖、陕西省生态科技一等奖，研究团队入选陕西省科技创新团队。

 

黄土高原与关中平原陆地生态系统水土气生观测站与生态水文实验室

4.流域水循环与生态效应：研究主要聚焦以下方面 1）流域地表水-地下水交互过程机理和模型开发；2）气候变化对流域水循环过程（水流通量、储量、水流路径）影响模拟预测；3）高寒山区地下水与冻土相互作用机理和模拟预测；4）流域地下水资源可持续利用、生态环境保护和诱发灾害减防策略研究。团队在Science、Geophysical Research Letters、Journal of Geophysical Research: Atmospheres等期刊发表学术论文40余篇，并获得GRL“封面论文”、AGU“亮点”论文等荣誉。团队骨干姚莹莹教授获批国家自然科学基金优秀青年基金项目，入选西安交通大学青年拔尖人才支持计划（A类）。

 

代表性流域地下水循环模拟研究成果

5.气候数值模拟：通过模拟、数据同化研究过去千年中国气候变化成因机制，通过机器算法与数值天气预报集成建立风电功率预测系统，研究团队发表SCI论文10余篇，主持国家自然科学基金项目2项，参与重点基金及科技部973等项目4项。 

 

 

 

代表性研究成果

 

发展愿景

为西安交通大学“扎根西部、服务国家、世界一流”办学定位和“双一流”建设服务，发挥西安交通大学理工、文理结合的综合性大学特点，建设国际一流的全球环境变化研究院，培养一支高水平的全球气候变化和生态环境研究科技人才队伍，为地球科学学科发展、应对全球变化挑战、服务黄河流域生态保护和高质量发展等国家战略提供科学支撑，为我国生态环境建设与可持续发展贡献力量。