本项目围绕（1）如何通过跨圈层、跨领域的大数据时空挖掘，从纷繁庞杂的全球变化相关数据中发现全球变化敏感因子间、敏感因子与焦点问题间的关联性以及趋势性变化，提升对全球变化问题的认知能力；（2）全球变化大数据中关键参数的时空代表性和不确定性对全球变化现象的检测与认知以及对全球变化模式模拟研究结果的影响两个科学问题，开展以下研究：

 通过本项目的实施，建成我国首个业务运行的全球变化大数据云共享平台；3个全球变化数据产品快速处理系统；12套涵盖能量平衡、水循环、碳循环、冰冻圈变化和海洋环境关键参数数据产品；6份围绕“碳、水安全、贫困”的全球变化焦点问题（或未来风险）研究报告，为全球变化研究提供多层次的、最新的大数据共享与在线分析服务。