气候平均值与极值变化分析是气候变化研究的两个重要分支,但两者相互联系的研究相对较少。针对这个问题,本文综合分析了1960-2008年中国区域气候平均值及极端天气、气候事件的特征及联系,并在此基础上分析了这种特征及其联系与大尺度环流场和海温变化的关系。最后利用第五阶段模式比较计划(CMIP5)检验模式对平均气候、极端天气、气候事件的模拟能力。通过研究取得　　 如下主要结论:　　 1.伴随着全国大部分地区四季平均气温的上升,极端高温日数增加,而极端低温日数减少,但仍然有部分区域两者的变化趋势并不相同。总体上,极端高温日数的变化主要受气温平均值变化的影响,气温方差对其贡献率相对较小,而极端低温日数的变化也主要受平均气温的影响。四季全国降水量与极端降水日数的变化趋势基本一致。夏季我国西北、中部以致东南地区降水量和极端降水日数同增,其余地区则同减。由Gamma分布拟合参数来看,极端降水日数的变化主要受尺度参数的影响。　　 2.东北、华北和江淮上空对流层中层高度场是影响其夏季平均气温与极端高温日数的主要原因。其次,西太平洋副高的强弱与位置也起到重要作用,当副高偏东、偏南或偏弱时,华北和东北大部分地区平均气温偏高,极端高温日数偏多,而江淮地区平均气温偏低,极端高温日数偏少。东北地区平均气温和极端高温日数与印度洋和赤道中东太平洋海温呈负相关。El Nino年,华北地区极端高温日数偏多,而江淮地区平均气温偏低,极端高温日数偏少,La Nina年则相反。　　 3.东亚阻塞高压偏强、乌拉尔山脊偏弱时,华北地区夏季降水量、极端降水日数偏少,而华南和长江中下游地区夏季降水量、极端降水日数偏多。西太平洋副高的位置也是影响夏季华北和长江中下游地区降水量和极端降水日数变化的主要因子,西太平洋副高偏北时,华北地区降水量、极端降水日数偏多,副高偏南时,长江中下游地区降水量、极端降水日数偏多。南海季风槽强弱是影响华南地区夏季降水的主要系统。El Nino年,华北夏季降水量、极端降水日数偏少,La Nina年则相反。北半球中纬度太平洋海温偏高时,华南地区降水量、极端降水日数偏多。孟加拉湾、南海、东印度洋及大西洋中部海温偏高时,长江中下游地区降水量、极端降水日数偏多。　　 4.中国东部极端气候事件及其变化与东亚夏季风和相应的环流密切相关。1980-1996年,中国东部的北侧地区极端高温日数较少而极端降水日数较多,其南侧地区极端高温日数较多对应极端降水日数较少;这种空间分布自1997年起呈反向变化,即较少的极端高温日数和较多的极端降水日数发生在长江以南地区,以北地区相反。通过分析1997年前后两个时间段的大气环流的年代际差异,可以得出我国东部北侧(南)侧的对流层中层异常高/低压,对流层高层异常东(西)风,减弱的东亚夏季风及位于30°N,110°E对流层高层的冷中心都有利于极端高温与降水事件频率的这种协同变化。　　 5.极端高温、极端低温、极端降水日数对全球平均气温变化的响应较强。全球平均气温升高1℃,全国平均的极端高温、低温、降水日数的变化量分别为5.69d,-5.3d,0.69d。区域上,全球平均气温升高1℃,东南沿岸和四川地区极端高温日数增加量高达8.10d,东北地区极端低温日数减少10d左右,西北地区极端降水日数增加量可达4-6d左右。基于以上分析结果,利用模式对未来全球平均气温的预估,在RCP8.5(代表浓度路径)情景下,未来100年我国平均的极端高温、低温、降水日数变化量最大,分别增加23d、减少22d、增加3d。区域上,未来100年我国东南以及西南地区极端高温日数可增加42d左右,我国北方大部分地区极端低温日数减少33d左右,而西北地区极端降水日数可增加16d左右。　　 6.对CMIP5(模式比较计划第五阶段)的7个全球耦合模式对中国地区温度和降水平均值与极值的模拟能力的评估结果表明:各模式对年平均气温的模拟值整体偏低,对年降水量的模拟值整体偏高。但不论是全国平均的线性趋势、自适应趋势,还是气候平均态的空间分布,各模式对温度指数的模拟要优于对降水指数的模拟。大部分模式也能大体模拟出年平均气温、极端高温日数、极端低温日数线性趋势的空间分布特征。模式模拟的年降水量趋势的空间分布与极端降水日数的空间分布类似,但多结果都不理想,除了西北地区外,其余地区出现了与观测相反的变化趋势。