多年来一直致力于气候变化方面的科研工作，先后主持和参加国家自然基金面上和重大项目、科技部973项目、科学院重大先导项目十余项。目前主持两项国家自然基金项目，并参加中国科学院先导专项。近年在一流期刊发表论文60余篇，参加国际会议20余次。
2015年以来，致力于秦岭水资源的形成、运移和转化方面的研究，并在秦岭太白山海拔3770米处建立了气象环境观测站，首次对秦岭高海拔地区的温度、降水、风速等气象要素进行了连续系统的观测研究。发现秦岭山区降水随海拔的升高而增加，秦岭降水要显著高于汉中盆地和关中地区，秦岭对水汽由南向北的输送有明显的阻滞作用，这些结果从一个全新的视角诠释了秦岭山区是汉江和渭河径流的重要补给源，提出秦岭是“陕西水塔”的概念。
2015年以来，在国内首次从动力学角度研究了冰川的变化，还从物质能量平衡角度对青藏高原冰川平衡线进行了数值模拟和研究，并在未来气候变化情景下，对青藏高原变化变化进行了预测，为应对冰川水资源的变化提供了科学依据。这些研究不仅可以深刻揭示青藏高原冰川变化的机理，而且推动了中国的冰川研究向数值化方向发展。
给本科生讲授《气象气候学》和《冰冻圈概论》。授课时自觉把学科前沿和本科教学内容结合起来，让学生从更高的角度理解和展望本科所学内容。同时还给研究生讲授《WRF气候模式原理及应用》和《气候模式在地理学科中的应用》。这两门课所讲内容均属地理科学的新兴和前沿方向。同时建立了数值模拟实验室，在此推动下，地理科学与旅游学院的研究方向不仅得到极大的扩展，也有助于学院地理科学由传统地理学向现代地理学转变。