海气相互作用与气候变化实验室成立于2007年12月21日，实验室和国家海洋局三个分局的相关业务职能部门相互配合组建海洋应对和适应气候变化的业务化工作体系。“海气相互作用和气候变化实验室”及应对和适应气候变化业务化体系的建立是国家海洋局在新形势下面向国家重大需求，在科技支撑基础上开展业务化服务工作的重要机制创新，对于增强我国应对和适应气候变化的能力、支撑我国参与国际气候变化谈判和实现可持续发展具有深远的影响。
实验室以海气相互作用和气候变化学为主要研究范畴，涉及海洋环境科学相关领域。注重用数学、物理学分析方法和现场调查实验技术探讨其发生、发展的动力学机理。实现其数值预测预报。强调海洋科学研究向业务化的转化，在科技支撑基础上形成高水平业务化工作体系是我国海洋领域应对和适应气候变化行动的核心指导思想。实验室拥有万亿次级计算机、其他高性能计算机和CTD、ADCP等先进的海洋气象和海气通量现场观测仪器。
海气相互作用与气候变化实验室学科方向：
◆大洋环流与全球气候变化
太平洋-印度洋暖池动力学和年际气候变化
中纬度海-气相互作用
极地海冰变化及冰-海-气相互作用
◆海洋数值模拟关键技术
风-浪-流相互作用机理及耦合数值模式
气象预测数值模拟
◆海气相互作用应用于气候变化的实践
融合其他相关资料建立我国海洋气候监测网络的信息服务系统
开展气候变化分析和预测系统的建设，开展基于海-气耦合模式的气候预测试验，开展覆盖中国近海和全球大洋的海气相互作用与气候变化评估技术