实验室利用自身的基础和特色，拓宽合作渠道。2005-2009年实验室实施与日本、荷兰、欧盟、香港等国家和地区的科技合作项目5项。包括欧盟第七框架项目“长期观测结合卫星遥感与数值模拟研究青藏高原水文气象过程及亚洲季风系统”（CEOP-AEGIS，2008-2012年）中日合作项目“全球协调观测计划亚澳季风能量水分循环之青藏高原试验”（CEOP/CAMP-Tibet，2000-2005年）中日气象灾害合作研究中心项目（JICA，2005-2009年）国家自然科学基金重大国际（地区）合作研究项目“西藏高原能量水循环降雨共同观测研究”（2005-2007年）和“青藏高原能量水循环及其对我国和东亚气候变化影响研究”（2009-2011年）中国科学院国际合作重点项目“青藏高原能量水分循环观测试验研究”（2008-2010年）等。2005-2008年间中日合作在青藏高原开展了5次加强期观测试验。上述合作促进了实验室的研究工作在国际平台上的更多交流，提高了研究水平，扩大了实验室的影响。实验室已与国际多个学术组织和科研机构，建立或发展了合作伙伴关系，共同研讨科学问题、确定合作研究项目。