1986年，毕业于北京大学地球物理系。
1991年，获得中国科学院大气物理研究所博士学位之后留所工作，先后担任助理研究员、副研究员、研究员、博士生导师。
2003年，参与创立了竺可桢-南森国际研究中心。
2005年，担任中国科学院大气物理研究所所长。
2008年，当选为挪威极地科学研究院委员。
2013年，当选挪威技术科学院院士、中国科学院院士。
2014年，当选中国气象学会理事长。
2015年，担任南京信息工程大学全职教授。
2018年，受聘为挪威卑尔根大学荣誉教授。
1994年，荣获“学笃风正优秀青年科技奖”。
2001年，获得国家杰出青年科学基金资助。
2005年，项目《气候数值模式、模拟及气候可预报性研究》荣获“国家自然科学奖二等奖”。
2010年，荣获“全国优秀科技工作者”称号。
2012年，获得“何梁何利科学与技术进步奖气象学奖”。
2014年，项目《气候预测的若干新理论与新方法研究》荣获“国家自然科学奖二等奖”。
