实验室积极地与国内外同行开展学术合作与交流，提高实验室在本学科领域的学术地位。实验室与国家气象部门、环保部门、军队部门以及与高等院校（北京大学、南京大学、清华大学、中国科技大学、南京气象学院、兰州大学和北京师范大学等）有较密切的合作关系，开展了大量和长期的合作，例如与中国环境监测总站共同开展全国重点城市大气污染预报，与北京市气象局共同开展绿色奥运和城市规划研究、与北京大学共同开展湍流与复杂系统研究、与南京大学共同开展城市边界层研究等，还与中科院的研究所（如生态环境中心、南京土壤所、沈阳生态所、安徽光机所等）开展了富有成效的合作。

　　实验室与意大利、德国、美国、俄罗斯和日本等开展了双边合作研究，取得了很好的效果，既显示了我们的学术水平，又获得了一些先进的仪器设备和宝贵的实验数据，同时也活跃了学术气氛，为培养人才提供了条件。实验室与美国能源部、德国Fraunhofer大气环境研究所开展的温室气体方面的合作研究，与世界实验室进行的干旱与沙漠化方面的合作研究，与俄罗斯湍流方面的合作研究，除积累了大量宝贵的实验数据、取得了一批国际水平的成果外，还获得了一些先进的仪器设备，改善了实验室的条件，同时也对实验室的国际影响起到了很大的推动作用。实验室与意大利、德国、美国、俄罗斯和日本等开展了双边合作研究，取得了很好的效果，既显示了我们的学术水平，又获得了一批先进的仪器设备和宝贵的实验数据，同时也活跃了学术气氛，为培养人才提供了条件。

　　“干旱与沙漠化应用研究 ”作为中国与意大利政府间科技合作的一部分，是世界实验室在中国执行的重要科技合作项目之一，持续了近十年。世界实验室在中国成立“干旱与沙漠化研究中心”并挂靠在我室，该中心由意大利著名大气物理学家 Longhetto教授和我国著名大气科学家曾庆存院士共同领导。世界实验室总部认为，这是世界实验室国际合作最成功的项目之一。1990～1998年，实验室负责为世界实验室编撰了9本“干旱与沙漠化研究中心”研究年报（英文），共收录论文130篇。这项合作大大促进了实验室的科研工作和国际学术交流。 　

　　根据中国科学院与德国Fraunhofer学会的合作协议，德国Fraunhofer大气环境研究所（IFU）与中国科学院大气物理所连续开展了十年的合作研究。中方的主要研究人员都属于本实验室。1998年由中国科技部和德国联邦、教育、科学研究技术部以中、德两种文字出版的《中德科技合作二十周年》对该项合作研究给予了高度评价，将该项合作列为中德合作20年来最有成效的23个合作项目之一，认为“这项合作研究大大丰富了国际学术界对稻田甲烷排放的认识，也改变了国际机构如政府间气候变化组织（IPCC）和经济合作与发展组织对稻田甲烷排放量的过高估计。另外，双方在国际性刊物上发表学术论文，从而提高了合作研究人员的学术声望。双方通过互派博士生和硕士生，培养了一批年轻科学家。”1999年中国科学院大气物理所与IFU又签署了新的合作协议，开展“稻田碳、氮微量气体交换过程模式模拟研究”，中、德双方均派出年轻的研究人员担任各方首席科学家，这意味着本实验室与IFU的长期合作将在上年轻的一代身上继续。

　　1996年以来，实验室与俄罗斯科学院大气物理研究所一直进行着大城市空气质量评价的合作研究，俄方每年都派遣科学家 Gretchko和 Grebennikova教授等人到实验室来参加现场观测实验，监测冬季取暖前后大气一氧化碳和细粒子浓度变化，研究大城市人类活动对空气质量的影响。 我室与俄罗斯科学家关于湍流转捩的合作研究也非常成功。

　　实验室与美国能源部关于甲烷的合作研究也取得了丰硕的成果，获得了我国稻田甲烷排放的第一手资料，积累了连续十一年的稻田甲烷排放观测数据，是目前国际上持续时间最长的稻田甲烷观测资料。1996-1998年间，国际著名大气化学家、美国俄勒冈研究生院的Rasmussen和Khalil教授每年都到该实验室设在四川双流的实验点亲自参加田间实验。该项研究为全球大气化学的研究做出了贡献，并提高了我室大气化学研究在国际同行中的知名度。由于合作非常成功，使得该项目被延续了数次。

　　我室青年科研人员在德国洪堡基金会的资助下，与德国Fraunhofer大气环境研究所关于云和气溶胶相互作用的理论研究也取得了重要的进展，通过合作研究的开展显示了我室年青科学家的科研实力和高水平。该所所长著名大气化学家 Seiler 教授对合作十分满意，并希望今后能不断加强与我室在大气化学理论、数值模拟方面的合作。

　　1999年，实验室与美国新罕布什尔大学地球、海洋和空间研究所（IGBP主席Berrien Moore III任该所所长）签订了合作协议，从该所引进了DNDC模式（一个基于生物地球化学过程的数值模式）以及来自美国、英国、哥斯达利加、德国和意大利的5套生态系统氧化亚氮排放实测数据资料刚


中日沙尘暴合作研究计划(2000-2004年)
　　2000-2002年，中国北方地区发生多次沙尘暴天气，给当地和广大下游地区的气候与环境都带来极大影响和危害，亚洲沙尘问题得到了高度重视。2000年10月16日,在朱镕基总理访问日本期间，中日双方正式签署了中华人民共和国中国科学院和日本科学技术厅关于《风送沙尘的形成、输送机制及其气候与环境影响的研究项目》的实施协议。在中日沙尘暴合作项目中，我们负责中国东部气溶胶地面采样观测工作。2001-2004年，我们建立了北京、青岛和合肥这三个气溶胶观测站，组织气溶胶特别是重要沙尘暴事件的加强和同步观测实验，得到了较为系统和连续的沙尘气溶胶观测资料，对沙尘物理化学特性、来源、贡献率及其与气象条件的关系进行了深入研究，该项目每年派出人员交流和互访.

亚洲气溶胶特性实验研究（ACE-Asia）
　　国际大气化学IGAC科学委员会在2000－2010年之间最优先执行的最重要实验观测计划是“亚洲气溶胶实验观测（ACE-Asia）”，其主要内容是“亚洲地区气溶胶的特性”。该项目主要利用地面定位观测、飞机取样观测、卫星遥感等观测手段，对亚洲气溶胶的基本特征、来源、输送、气候和环境效应进行综合观测研究。自2001年春季开始，美国加洲大学的T. A. Cahill教授与卧室进行亚洲气溶胶特性实验（ACE-Asia）的合作研究。这一合作项目主要针对亚洲沙尘的物理化学特征进行了采样观测和分析研究，在北京、青岛和合肥进行了春季加强观测，取得了宝贵的春季气溶胶的化学成分资料。这些资料后来被大量研究人员引用，同时数篇研究论文在SCI刊物上发表，并应邀请多次参加国际学术会议并做大会报告（如2001年第二届亚洲气溶胶会议、2003年法国国际矿物气溶胶会议、2004年澳大利亚举办的沙尘暴会议等）。

碳、氮周转过程及碳、氮化合物地气交换定量及生物地球化学模型模拟研究
　　该项目是中国国家自然科学基金委(NSFC)-德国联邦基金会(DFG)合作研究项目，主要内容是气候变化领域的前沿课题陆地生态系统温室气体源汇过程研究。干旱、半干旱草原的微量气体源汇过程研究一直是生态系统微量气体源汇研究领域的最薄弱的部分，因为国际上的同类研究几乎全部都集中在欧美的湿润温带草原地区。但是，干旱、半干旱草原地区是对气候变化和人类活动干扰最敏感的区域，碳、氮周转及碳、氮微量气体地气交换过程很可能对气候变化和人类活动扰动有较明显的响应。这一课题的研究将着重探讨碳、氮周转及碳、氮微量气体地气交换过程对人类活动扰动（放牧）的响应问题，研究成果可为制定干旱、半干旱草原可持续利用管理政策和措施的制定提供科学依据。该项目计划联合实施三年的田间实验研究和相关模式研究，联合培养一名德国博士生和一名中国博士生，参与项目的科学家每年互访和交流。

雨林转变成橡胶种植园对微生物氮循环过程以及含氮痕量气体排放的影响
　　该项目中国教育部与德国DAAD的交流与合作项目，主要内容是气候变化领域的前沿课题热带地区土地利用变化的气候影响研究。过去几十年来，全球热带地区的土地利用方式一直在发生着剧烈的变化，大量的热带雨林被砍伐并转变成农田或其他经济林种植园（如橡胶种植园等）。增加氮肥投入是农田或经济林区别与原始热带雨林的显著特征之一。但氮肥是使用可能会导致大量的直接温室气体N2O和间接温室气体NO的排放。但对这一土地利用变化影响过程的认识迄今仍十分欠缺。本项目计划通过野外直接测定和过程模型模拟相结合来对这一问题进行深入探讨。该项目计划采用最先进的德国观测技术，每年联合实施2个月的田间观测实验，并进行中方三名科研人员、德国方两名科研人员的互访，主要是到对方的实验室进行短期合作研究。

不同放牧强度对内蒙古草原地气间水汽和CO2通量影响的微气象学和遥感定量研究
　　这是中国教育部与德国DAAD的交流与合作项目之课题，主要任务是通过微气象学和遥感方法结合，定量研究不同放牧强度对内蒙古草原地气间水汽和CO2通量的影响，为内蒙古草原可持续发展提供科学依据。双方从2004年6月开始在内蒙古锡林浩特中科院草原站选择不同放牧强度的草原整合，行为期三年的生长季地气通量持续观测，双方每年进行科研和研究生互访，合作进展顺利。

利用FACE平台和d13C技术研究大气CO2浓度增加对稻-麦轮作碳素固持和甲烷排放的影响
　　这是国家科技部-比利时弗拉芒大区科技合作项目之课题，属于当前有关学科研究前沿，继续开展合作研究，有助于深入了解FACE实验平台稻-麦轮作农田土壤有机碳含量和温室气体排放的动态变化；结合相关稳定性同位素过程研究，利于阐明在该实验条件下稻-麦轮作碳素固持和甲烷排放以及相关氮素行为等科学问题。双方每年互访实验室进行学术交流和实验工作，项目执行期间已获得比方赠送壹台岛津公司生产的TOC/TN分析仪；本年度3月10-14日双方将在比利时根特大学召开项目双边合作研讨会。