FROALS(Flexible Regional Ocean Atmosphere Land System)是中科院大气物理研究所LASG国家重点实验室建立的灵活的区域海陆气耦合系统。本论文以LASG-FROALS为研究工具，对南亚夏季气候开展数值模拟和未来气候变化预估的研究。作者首先对海洋分量POM2K加以改进，使其适于长期积分试验;并建立大气分量RegCM3的CAPT测试平台，对不同积云参数化的模拟性能进行检验，构建了订正的积云参数化方案。然后在此基础上，研究了南亚夏季气候模拟对积云参数化的敏感性;并系统评估了采用新积云参数化方案的RegCM3对南亚夏季气候的模拟性能。基于前面对耦合系统的调整，完成了海气耦合试验的长期连续积分，用于考察海气相互作用对南亚夏季气候模拟的影响。最后，利用RegCM3对全球模式在RCP8.5情景下的未来气候预估进行动力降尺度，研究了南亚夏季气候在21世纪前后两个时段的可能变化。主要结论总结如下:　　 一.积云参数化对区域模式模拟性能的影响　　 研究利用CAPT试验得到订正的积云参数化方案AS_rh，改善了模式对降水日循环的模拟效果。原方案AS(Arakawa and Schubert闭合条件)对局地强迫的响应较弱，在不稳定度和水汽环境都满足的条件下，其模拟的降水日变化峰值仍然滞后超过3小时。AS_rh方案将环境相对湿度引入降水效率的参数化，加强AS方案对局地强迫的响应。　　 研究还发现南亚夏季风模拟对积云参数化有很强的敏感性，虽然闭合方案的差异不能直接影响积云加热廓线的垂直分布，但是积云加热率垂直梯度的较小差异也会造成模拟结果的显著不同。在AS、AS_rh和FC(Fritsch and Chappell闭合条件)三种积云参数化中，AS_rh对高低空环流、垂直速度、降水等要素的模拟效果较好。三种方案都存在积云加热廓线的峰值高度偏低、加热廓线的海陆差异偏弱等误差;虽然AS_rh中降水再蒸发比例的调整会直接影响湿度廓线的模拟，但其对积云加热廓线的纠正作用较弱。　　 二.RegCM3对南亚夏季风模拟能力的评估　　 评估结果显示，采用AS_rh方案的RegCM3对南亚夏季风的气候态特征都有较好的模拟效果。RegCM3能够合理模拟出季风爆发、推进、回退结束的主要过程;但是其模拟的最早爆发位置偏北、时间偏早，且未能合理模拟赤道雨带的季节内变化特征。模式基本再现了夏季降水年际标准差的空间分布，但是变率强度偏强，且无法合理模拟10°N以北主要季风区的年际间旱涝位相变化。模式对季风区纬向环流圈年际变化的模拟技巧高于经向环流圈。　　 RegCM3对再分析资料强迫场的动力降尺度能够部分改善其降水量、气温和降水强度的分布以及年际旱涝发生频率的模拟效果，但在季风爆发和结束、年际旱涝位相转变等方面没有表现出优势。　　 三.海气相互作用对FROALS模拟南亚夏季风的影响　　 加入海气耦合后，模式模拟的经向、纬向环流都在减弱，且降水量、降水频率、降水强度也都有降低，单独大气模式的模拟偏差在耦合试验中被放大。分析发现，耦合试验中的大范围海温(SST)冷偏差，导致相应区域的可降水量偏低，对应模拟降水的整体偏低。对于南亚陆地及周边的降水模拟偏差，阿拉伯海SST冷偏差的影响最为关键;其通过降低大气可降水量、海面蒸发等过程减弱了海洋向大陆的水汽输送，导致耦合试验中南亚夏季降水模拟偏弱。而赤道印度洋SST冷偏差的影响只局限在10°N以南，并没有通过经向环流调整对南亚季风环流产生影响。　　 夏季风爆发前，阿拉伯海域已经存在SST冷偏差，其迟滞效应对夏季SST冷偏差的贡献较大。夏季风爆发前耦合模式模拟的混合层厚度偏深，导致海表热通量不能有效地加热混合层，造成了该时段SST冷偏差的出现。混合层厚度模拟偏深则来自四方面的原因:海表热通量加热偏小、风搅拌作用偏大、风应力负旋度偏大，以及海洋模式温跃层偏深的系统误差。　　 四.RegCM3对南亚夏季风未来变化的预估　　 RegCM3在RCP8.5情景下对FGOALS-g2预估结果的降尺度显示，气候平均态的变化在未来近期（2015-2038年）和远期(2065-2088年)的空间分布类似，只是远期的变化幅度更大。表现为:高低空急流减弱，低空急流中心向北移动，南亚高压主体向东移动;伴随低空急流中心北移，青藏高原附近、印度西北部到伊朗一线的降水在增加，同时西高止山雨影区的降水也在增加，其它陆地区域降水都在减少。陆地降水变化的整体空间分布主要受降水频率的控制，而局地变化幅度的大小又受到降水强度的调制。　　 降水量变化与水汽输送的变化有直接联系。水汽输送的变化主要受到低空急流减弱和北移的影响;虽然可降水量在增加，但其弱的增加量无法抵消环流的减弱。这与FGOALS-g2的预估结果不同，其可降水量的较强增加能够抵消环流的减弱，使得水汽输送增强、降水量增加。　　 RegCM3预估的夏季降水年际变率到未来远期时普遍减弱。未来可降水量增加幅度较小，可能抑制了降水年际变率的增加。大致以20°N为界，北部降水增加的区域，其年际旱涝事件的数目在未来没有明显变化;南部降水减少的区域，其年际旱涝事件在未来近期没有明显变化，但是在远期有明显减少。