青藏高原由于其非常活跃的水分循环而被称为“亚洲水塔”。青藏高原夏季降水及水汽收支的多寡,直接影响着东亚及南亚许多地区的径流量和水资源状况。本论文基于多种降水资料及再分析环流资料,从气候平均和年际异常的角度,分析了青藏高原夏季降水及水汽输送特征,提出了夏季NAO通过影响印度夏季风降水及相应的水汽输送路径,进而影响青藏高原东南部夏季降水年际变率的机理。在诊断分析的基础上,评估了11个AMIPⅡ模式,以及中科院大气物理研究所LASG发展的GAMIL、SAMIL模式模拟的青藏高原夏季降水和水汽输送,并基于全球气候模式MRI在不同分辨率下的的模拟结果,研究了分辨率对青藏高原夏季大气水循环模拟的影响。最后,利用MRI模式在20km分辨率下的A1B情景试验结果,预估了青藏高原夏季降水的变化。主要结论如下:　　 (1)基于多种降水资料和再分析环流资料,揭示了青藏高原夏季气候平均的降水和水汽输送特征。青藏高原夏季气候平均的降水表现出自东南向西北递减的特征。气候平均的水汽来自印度洋和孟加拉湾,该西南水汽输送经过95°E以东经向分布的大峡谷进入青藏高原东南部。平均而言,青藏高原夏季是一个水汽汇,区域平均(26°-40°N,80°-102°E)的水汽辐合量约为4mm/day。青藏高原边缘地区的水汽辐合主要是水汽平流项的贡献,而中部地区的水汽辐合是水汽平流项和风场辐合项的共同贡献。　　 (2)基于多种降水资料和再分析环流资料,揭示了青藏高原夏季降水的年际变率及其水汽输送特征。在1979-2002年间,青藏高原东南部夏季降水无显著趋势存在,主要表现为较强的年际振荡。在年际变率时间尺度上,青藏高原东南部夏季降水异常偏多的水汽来源为青藏高原南麓的偏西水汽输送。印度季风区北部的异常反气旋水汽环流造成了该偏西水汽输送的加强。　　 (3)提出了青藏高原东南部夏季降水年际变率的机理。夏季北大西洋涛动(SNAO)正(负)位相年,印度夏季风降水增加(减少),印度季风区北部的中低层产生异常气旋(反气旋)水汽环流,沿喜马拉雅山南麓并经95°E以东地区进入青藏高原的水汽输送减少(增加),青藏高原东南部夏季降水减少(增加)。因此,印度夏季风降水是影响青藏高原东南部夏季降水年际变率的直接原因,而SNAO通过影响印度季风区北部向青藏高原的水汽输送,成为影响青藏高原东南部夏季降水年际变率的重要遥强迫因子。　　 (4)定量比较了不同降水资料和再分析环流资料在青藏高原大气水循环方面的异同点。降水资料中,CMAP描述的降水量与台站资料最接近,XIE和APHRO资料描述的青藏高原夏季降水的时空变率与台站资料最接近；三种再分析资料反映的青藏高原夏季气候平均以及年际异常的水汽输送形势基本一致,差异主要体现在风场辐合项对总水汽辐合的贡献、不同边界水汽输送的强度以及西边界水汽输送的垂直分布。从降水与水汽辐合量的关系来看,ERA40和JRA25资料在青藏高原地区具有较高的可靠性。　　 (5)评估了AGCM(包括国际AMIPⅡ计划中11个大气模式,以及GAMIL、SAMIL模式)对青藏高原夏季大气水循环的模拟能力。AMIPⅡ模式基本能模拟出青藏高原降水的年循环特征,以及多年平均的夏季降水分布,但是模拟的降水量比台站观测明显偏大,大多数模式未能模拟出青藏高原东南部夏季降水的年际变率。水汽输送的模拟中,大多数模式模拟的印度季风槽比ERA40明显偏强。只有个别模式(GFDL_cm2_1,MIROC3_2_medres和MIROC3_2_hires)能够较合理地模拟出青藏高原东南部夏季降水的年际变率及其对应的水汽来源,原因是由于这些模式能较为合理地再现“青藏高原东南部.印度季风区北部”夏季降水的反相关关系。　　 与AMIPⅡ模式类似,GAMIL和SAMIL模式对青藏高原夏季气候平均降水和水汽输送具有一定的模拟技巧,但对其年际变率的模拟能力有待提高。参与IPCC AR5的GAMIL2.0(SAMIL2.0)模式模拟气候平均降水及水汽输送比GAMIL1.0(SAMIL1.0)有明显改进。　　 (6)以四种分辨率(180km、120km、60km、20km)的MRI气候模式为例,研究了模式分辨率对青藏高原夏季大气水循环模拟效果的影响。随着分辨率的提高,该模式对青藏高原气候平均降水的模拟有明显改进,包括降水年循环,以及夏季降水的空间分布等。高分辨率模式模拟的青藏高原夏季降水年际变率更接近观测,包括青藏高原南麓西风水汽输送指数的年际变率、印度季风区北部纬向分布的异常反气旋水汽环流。但MRI模式对青藏高原夏季降水的年际变率、以及气候平均水汽输送的模拟技巧并不随分辨率的增加有明显提高。低分辨率模式中模拟降水量偏大、印度季风槽偏强的现象在高分辨率模式中仍然存在。　　 (7)基于20km高分辨率的MRI模式结果,预估了青藏高原夏季降水的变化。在A1B情景下,青藏高原夏季降水量显著增加,增加的中心位于青藏高原东南部,这是由于来自印度洋和孟加拉湾,并经90°-100°E附近进入高原的西南水汽输送显著增加。整个青藏高原夏季强降水出现概率将增加,这可能是由气温升高导致大气可降水量增加引起的。青藏高原夏季降水频率的变化表现为南部减少,北部增加。高原南部(北部)降水频率的减少(增加),可能是因为该地区降水强度的增加速率比降水量的增加速率快(慢)。高分辨率MRI模式预估的青藏高原夏季降水变化与IPCC AR4低分辨率模式结果基本一致,但提供了更详细的局地变化信息。