长期从事青藏高原高海拔冰芯气候记录和冰川变化研究，重点开展了青藏高原冰川快速变化及由此带来的环境影响和冰川灾害应对的科学考察。曾随队在古里雅冰帽成功获取了青藏高原上厚度最大（309米）、年龄最老（老于末次冰期）的冰芯，被《Science》期刊专题报道。通过分析冰芯记录，他阐明了高海拔雪冰粉尘的理化特征及其空间差异，获得了粉尘气候环境效应的关键参数，揭示了青藏高原粉尘的来源、传输、演化历史与驱动因子，提高了对亚洲粉尘及其环境效应的认知水平。

后组织和参加了20次青藏高原冰芯钻取工作，钻取的冰芯总长度累计超过2800米。2015年，中美等六国联合开展了西昆仑山古里雅冰芯钻取工作，持续时间76天。作为此次考察的野外队长，他一直坚守在高海拔营地，负责整个科考队的日常运行，第一个进入、又是最后一个撤离古里雅无人区。2017年底，他带队在阿里地区-29℃的极端条件下，架设完成了阿汝冰川地震仪监测阵列和冰面连续GPS，开展了冰川测厚、物质平衡等观测工作。2022年5月，在第二次青藏科考“巅峰使命2022—珠峰极高海拔地区综合科学考察研究”中，他随队成功钻取了海拔6500米处东绒布冰川的冰芯。