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鉴于极端天气气候事件对自然环境和经济社会生活等领域的重大影响，针对极端事件的研究已经成为当今国际气候研究的热点和前沿，包括高温热浪等在内的极端气候事件的研究也已被确定为世界气候研究计划(WCRP)的重大挑战之一。 本论文基于中国地区1961-2012年日最高温度格点资料，首先分析了中国区域过去50多年夏季极端高温日数的时空分布特征;随后基于不同年代夏季日最高温度的概率密度分布，定量探讨了在正态分布假设下均值和方差的变化对过去50多年极端高温日数的年代际差异的相对贡献;同时也利用Box-Cox变换对夏季日最高温度进行偏态拟合，揭示了日最高温度的偏态性的年代际变化特征以及偏态分布对于极端高温事件的拟合能力;最后基于中国科学院大气物理所新一代大气环流模式(IAP AGCM4.1)的模拟结果，评估了模式对中国区域夏季极端高温日数的模拟能力，分析了模式中日最高温度概率分布的均值和方差的模拟误差，并给出均值和方差的模拟误差对极端高温日数模拟偏差的影响。本论文主要结论归纳如下: (1)近50年我国夏季极端高温日数频发区位于我国的华北南部、江淮地区、两湖地区、川渝地区以及新疆的南部和内蒙的西部地区。在江淮地区极端高温日数最大可达22天/年，新疆地区最大可达78天/年。新疆地区区域平均的极端高温日数可达到20天/年，江淮地区为10-15天/年，华北南部地区则为10天/年左右。同时，极端高温日数年际变率的空间分布特征也与之类似，主要集中在江淮地区、川渝地区以及新疆地区，各个地区区域平均年际变率均多于6天;另外，从极端高温日数多年趋势的空间分布来看，在我国华南、川渝、内蒙西部以及新疆南部大部分地区极端高温日数呈增加的趋势。 (2)对江淮地区夏季不同年代日最高温度的概率分布特征的分析表明，温度的气候态（均值）和年际变率（方差）的增加均会导致极端高温日数的增多。1981-2010年江淮地区夏季6、8月极端高温日数呈逐年增加的特征，对于6月份而言，2001-2010年比1981-1990年极端高温日数增加了1.46天/年，是由于日最高温度均值的增加所引起的，其贡献值为83％，方差的贡献为17％，故均值造成的高温日数增加为1.22天/年，方差造成的高温日数增加为0.24天/年;而对于8月份而言，2001-2010年比1981-1990年的高温日数增加了1.01天/年，极端高温日数的增加主要表现为由于方差的增加所引起的，其引起日数增加1.22天/年，而日最高温度的均值变化为-0.18℃，其变化使得极端高温日数减少0.21天/年。 (3)利用Box-Cox变换对于我国不同区域夏季日最高温度的概率分布进行偏态拟合，偏态系数越大，左偏越强。研究发现我国日最高温度的概率分布基本为左偏的特征，且由西北至东南左偏程度逐渐增加，左偏程度最大的区域为我国华南地区，偏态系数可达7以上。同时分析我国日最高温度的偏态系数的年代际变化特征发现，80年代前后，日最高温度的左偏特征在华北地区有增强的趋势，在华南则为减弱的趋势，华北地区偏态系数增加约1以上，华南地区偏态系数减少约-0.5，并且分析了江淮地区6、8月日最高温度的偏态性变化特征，发现在近30年6月份日最高温度的左偏程度呈增加的特征，8月份则为减少的特征。最后比较了偏态分布和正态分布对于极端高温日数的拟合效果，结果表明，日最高温度的概率分布采用偏态分布拟合比正态分布拟合更能够把握极端高温日数，偏差更小。 (4)基于IAP AGCM4.1总共45年(1961-2005年)模拟结果的评估表明，IAP AGCM4.1可以较好的模拟出高温日数的空间分布特征。但与观测相比，模式高估了我国华北、江淮流域、川渝地区、内蒙西部以及新疆的南部地区的高温日数，例如在江淮地区，模式模拟的极端高温日数最大偏差为23天/年，区域平均来看，则高估13天/年。利用正态分布拟合模式和观测的日最高温度的概率分布特征，分析表明模式模拟的日最高温度的均值偏高是高温日数模拟偏多的原因之一，同时日最高温度的方差的模拟偏差对于高温日数的模拟结果也有影响。以江淮地区为例，在过去45年，相比观测，模式中夏季区域平均的高温日数多约13.5天/年，其中约88％是由于模式和观测的均值不同造成的，方差的影响为约12％，故由于均值造成的高温日数模拟偏多为约11.9天/年，方差的影响为约1.6天/年。同时，进一步分析模式对于江淮地区7、8月过去40年(1961-2000年)各年代极端高温日数的模拟能力，分析表明，7、8月每个年代模式的极端高温日数的偏差也主要是由于均值的模拟差异造成的，其贡献值在70％以上，由方差的模拟差异造成的影响小于30％。 (5)观测事实和数值模拟分析均表明江淮地区7月极端高温日数在80年代前后呈现先减少后增加的年代际差异，该差异主要是由均值的先减少后增加造成的。观测和模拟分析同时表明，80年代之前均值变化对极端高温日数年代际差异的贡献依次为-112.27％和-74.55％;80年代之后均值变化的贡献分别为84.98％和79.57％。此外，日最高温度方差的模拟偏差也会对极端高温日数的年代际差异有影响。例如，观测和模拟的8月份80年代前极端高温日数呈现出的相反的年代际差异，这主要源于模拟的方差和观测结果的不一致。因此，极端高温日数的年代际差异的模拟依赖于日最高温度均值和方差的模拟。