实验室围绕实现“双碳目标”国家战略以及生态文明建设气象服务工作中存在的挑战，基于“机理研究→技术研发→方法体系→业务系统”开展全链条式研究，重点围绕生态系统碳循环和碳收支机理及其对全球变化的响应；温室气体通量及浓度传感器、监测系统及互联网超融合研发；生态系统温室气体碳通量及浓度多时空多尺度监测；生态气象要素监测、质量评估指标体系构建与行业标准制定等四个方向开展研究。坚持科技创新，开展高水平研究，产出高质量原创性成果，致力科研成果的业务转化，助力气象部门高水平气象人才队伍建设和气象服务保障能力稳步提升，并增强我国应对气候变化战略的科技支撑，保障国家气候安全。