近年来,青藏高原处于加速变暖状态,其高海拔进一步放大高原变暖程度。因而量化高原变暖时空特征以及与海拔的关系,并认识引起高原变暖的可能原因,对应对高原变暖引起的一系列生态威胁和提出应对措施具有重要意义。基于站点观测气温数据和JRA-55、ERA-Interim、MERRA三种再分析资料以及16个CMIP6模式数据,采用数理统计、泰勒图、M-K突变检验、双线性插值、空间插值等方法,首先评估了三种再分析资料在高原的适用性,选择最优数据集JRA-55分析了1980-2018年青藏高原年、夏冬季气温变暖时空特征;探讨了高原变暖的升温机制;最后利用CMIP6模式数据分析了至2100年高原的气温变化趋势,及其可能影响原因。论文的主要结论如下:（1）1980-2018 近 40 年来,站点数据和 JRA-55、ERA-Interim、MERRA 三种再分析资料均显示高原呈现显著增温趋势,冬季变暖显著大于全年和夏季,但存在低估现象。综合评估三套再分析数据认为,JRA-55数据在青藏高原表现最优,能弥补高原西部无观测数据的不足。其中JRA-55数据显示高原年、夏季和冬季升温速率分别为0.36、0.35和0.41℃/10a.（2）JRA-55数据显示高原年、夏季和冬季均温分别在1998、1997和2000年发生均值突变。后文选取1998年作为年、季统一突变年份。1980-2018年,高原空间上存在“双中心”变暖区,冬季变暖显著大于全年和夏季。1998前后,冬季与全年变暖的空间分布一致,在藏北高原中部存在显著的“降温-升温”变化,且气温最大变暖地区由低海拔向高海拔区域过渡。然而仅1980-2018年这一阶段,在3000m以上区域气温变暖趋势存在海拔依赖性现象,其中冬季最大变暖率出现在海拔4800-5000 m处,5000 m以上地区变暖减缓。（3）以1980-1997年和1998-2018年冬季两个阶段为例,综合分析包含地表辐射、云、潜热和感热等18个与变暖相关的物理参数发现:冬季高原中西部变暖主要与积雪-反照率引起的向上短波辐射减少有关。积雪消融,地表反照率减小,所反射的太阳辐射减少从而导致留存在地表附近的太阳辐射增加,加热地表的同时释放出更多的向上长波辐射。反之,则高原降温。（4）CMIP6中16个模式及模式平均结果显示:高原年均气温整体呈现显著升温趋势,特别是SSP5-8.5情景下增温幅度几乎是SSP1-2.6情景下的2倍。经评估,CESM2模式模拟能力最优。对CESM2模式在4种情景下的气温结果分析发现相较于历史时期,2015-2100年高原气温在高原中部-藏北高原-唐古拉山脉一带增温幅度显著。高原东部腹地变暖趋势显著大于周边区域,且随着辐射强迫的增加,在西部逐渐形成了第二个变暖中心。整体而言,随着未来高原整体温度的上升,海拔依赖性现象日益显著,尤其是高海拔地区。这意味着在全球变暖加剧的情况下,最大变暖率将会出现在更高的海拔,这一结果将加速高海拔地区冰川积雪融化,严重威胁高原周围地区的生存环境。此外,CESM2表现出同JRA-55数据较为一致的规律,即积雪-反照率引起的向上短波变化是加速高原变暖的重要原因。