1986年，畢業于北京大學地球物理系。
1991年，獲得中國科學院大氣物理研究所博士學位之后留所工作，先后擔任助理研究員、副研究員、研究員、博士生導師。
2003年，參與創立了竺可楨-南森國際研究中心。
2005年，擔任中國科學院大氣物理研究所所長。
2008年，當選為挪威極地科學研究院委員。
2013年，當選挪威技術科學院院士、中國科學院院士。
2014年，當選中國氣象學會理事長。
2015年，擔任南京信息工程大學全職教授。
2018年，受聘為挪威卑爾根大學榮譽教授。
1994年，榮獲“學篤風正優秀青年科技獎”。
2001年，獲得國家杰出青年科學基金資助。
2005年，項目《氣候數值模式、模擬及氣候可預報性研究》榮獲“國家自然科學獎二等獎”。
2010年，榮獲“全國優秀科技工作者”稱號。
2012年，獲得“何梁何利科學與技術進步獎氣象學獎”。
2014年，項目《氣候預測的若干新理論與新方法研究》榮獲“國家自然科學獎二等獎”。
