中国地域辽阔，气候区域和季节差异较大，降水的空间以及时间分布极为不均。中国东部降水多，西部降水少，受到东亚夏季风强弱、爆发早晚等因素的作用，易引发旱涝灾害，对人类社会经济活动造成严重损失。为此本文从干湿分区的角度，重点关注中国季风区及干旱区范围的变化以及模态特征。在观测事实的基础上，利用最新的CMIP5(Coupled Model Intercomparison Project Phase5)模式对中国季风区和干旱区的变化以及区域内降水进行了预估分析。同时，考虑到气候变暖对中国不同区域引发的影响差异，探讨了未来中国温度和降水变化信号出现的时间和位置。主要结论如下:　　1、基于2416个台站资料所得的中国区域高分辨率降水格点数据，集中分析了1961～2009年中国季风区范围、季风区西北边界、季风降水及其强度变化。结果表明，季风区约占中国陆地面积的60％，研究时段内总体范围在缩少;季风降水无趋势性变化，表现为明显的年际和年代际变化特征;中国季风降水强度平均为4.46 mm d-1。季风区西北部的东、西边界间区域属于典型的干湿交错带，季风区西北边界在40°N以南整体上表现为0.026°/年的西进趋势，而在其北部则表现为0.041°/年的东退，这主要是区域尺度热力对比、大气环流和水汽通量的变化所致。　　2、通过对46个CMIP5模式在中国区域的年、夏季和冬季降水气候态的模拟能力评估，择优选取了18个气候模式预估RCP(Representative ConcentrationPathways)4.5情景下21世纪中国季风区范围、季风降水及季风降水强度变化。结果表明，相对于1986～2005年参考时段，RCP4.5情景下多数模式和模式集合平均在不同时段内均模拟出中国季风区面积、季风降水及其强度的增加趋势，最显著的时段出现在2081～2099年。其中，季风区面积扩张是导致季风降水增加的主要因素。在机制上，热力与动力条件变化均有利于季风降水强度的增加，使得更多的水汽进入中国东部，从而引起季风区范围的扩大。　　3、依据干湿指数对1962～2011年中国干旱区范围和变化进行分析，利用优选后的CMIP5模式对未来干旱区变化开展预估研究。结果表明，1962～2011年中国区域年干湿指数总体呈现下降趋势，空间上表现为西部地区的湿润化以及东部地区的干旱化特征。中国区域内显著缩小的是湿润区和极端干旱区，显著扩大的是半湿润区域、半干旱区域以及干旱区域，表明中国气候敏感区域在扩张。春季和秋季与年平均干湿指数变化趋势的空间分布表现较为一致，冬季西北地区呈干旱化趋势，夏季中国东南部地区为湿润化趋势。18个气候模式预估RCP4.5情景下，未来百年内中国区域呈现缩小趋势的为湿润区、干旱区以及极端干旱区，呈现扩大趋势的仍为半湿润区和半干旱区。21世纪不同时段相对于气候基准时段1986～2005年，降水在东南南部减少，而潜在蒸散发在全区域统一增加。由于潜在蒸散发的增加程度超过降水的增幅，中国区域将整体趋于干旱化，仅在西北地区呈现湿润化特征。　　4、根据现有可利用的42个CMIP5模式在历史时段(1986～2005)对中国区域年平均温度和降水模拟的评估结果，选择其中39个较优模式对未来21世纪不同RCP情景下中国区域温度和降水变率进行预估分析，判断出未来主要受到人为影响下的气候变化是否已经超过了气候系统本身的内部变率。结果表明，气候变暖的显著信号在21世纪初期的最低温室气体排放情景下已经在年和季节上大范围出现。至2081～2099年相对于气候基准时段，中国区域年平均温度的增加已经远超于气候系统的内部变率。区域上，年平均降水变化明显的信号仅出现在RCP6.0和RCP8.5情景下的青藏高原北部和东北地区，这主要取决于在该区域冬春两季降水的增加幅度超过气候系统的内部变率。