FGOALS_gl是中国科学院大气物理研究所LASG实验室发展的一个快速耦合气候系统模式。本论文是该模式首次运用于近千年气候演变的模拟研究。千年瞬变模拟实验综合考虑了自然和人为外强迫的作用,采用的外强迫因子包括太阳辐射、火山活动、对流层硫酸盐气溶胶和温室气体。本论文重点考察三个典型气候时期的特征:中世纪气候异常期(MCA),小冰期(LIA)和20世纪全球变暖时期(20CW)。　　 首先,通过与不同表面温度重建序列的比较分析,本文对所用模式进行了评估。结果表明,尽管内部变率可能掩盖气候系统对外部强迫响应,模式仍能很好地再现由20世纪大气温室气体含量的上升造成的全球温度急剧升高。从空间分布上看,陆地增温幅度超过海洋增温幅度,同时对流层温度变化大于表面温度。这些特征符合现代器测资料的诊断结果。工业革命前,自然外强迫对气候变化起主导作用,温度变化显著区主要位于北半球。因此,在自然外强迫主导时期,温度变化存在南北半球不对称性。云是一个重要的气候调节器。在我们本文的模拟结果中,云辐射强迫的整体作用是抑制外强迫的作用,即表现为强的负云辐射强迫。在自然外强迫主导时期,云辐射强迫的演变主要取决于短波云辐射强迫的变化,并与云水路径的变化相联系。20世纪云辐射强迫的演变则主要归因于长波云辐射强迫的变化,并与云量的减少相联系。　　 其次,基于模拟结果的合理性,论文对一个主要的气候现象-北大西洋涛动(NAO)进行了深入研究,重点考察近千年NAO的变化特征及其在不同典型气候时期的空间结构。在整个千年积分过程中,与冬季NAO指数对应的北大西洋海平面气压(SLP)的南北振荡都很显著。然而,北大西洋以外地区对应于NAO指数的空间变化在各特征时期有所不同。工业革命前,NAO与热带太平洋变率存在显著相关。但在20世纪,高相关区主要集中在北半球中高纬地区。这种差异是由20世纪NAO的年代际变率加强引起的。在多年代际及更长的时间尺度上,工业革命前冰岛低压的变率明显强于亚速尔高压；工业革命时期亚速尔高压变率振幅加大并与亚速尔低压的振幅大小可比。海气相互作用及外强迫的作用可能对NAO的变率,尤其是NAO在年代际尺度上的变率,产生一定影响。　　 第三,论文探讨了NAO与大西洋经向翻转环流(AMOC)之间的关系。AMOC是一个缓慢海洋过程,是全球大洋温盐环流的重要组成部分。分析发现,在年代际尺度上,NAO往往超前于AMOC十到二十年。这种超前滞后相关与北大西洋副极地地区的深水对流有关。正NAO强迫有利于深水对流的发展,进而引起AMOC的加强。AMOC的反馈作用是减弱北大西洋副极地地区深水对流的强度。外强迫的作用可能造成了某些时期AMOC对大气NAO强迫的异常响应。　　 最后,论文研究了东亚冬季风与NAO的联系。分析结果表明,模式能够很好再现东亚冬季风的两个主导模态一北方模态和南方模态。这两个模态在整个千年积分过程中都有表现,其中东亚冬季风的北方模态与NAO有紧密联系。北太平洋海表温度和欧亚大陆积雪深度的变化也能对东亚冬季风北方模态造成影响。NAO可能能通过改变欧亚大陆积雪深度进而影响东亚冬季风北方模态；而北太平洋海表温度则表现出相对独立于NAO的变率特征。