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IPCC多次报告均认为人为活动引起的大气温室气体的增加是造成自20世纪中叶以来全球增温的主要因素，作为辐射强迫作用仅次于CO2的温室气体，CH4也在气候变化中发挥重要的辐射和化学作用。青藏高原作为中低纬度地带海拔最高、面积最大的冻土区，是一个巨大的CH4库，同时其特殊的地形和气候效应对本地、我国、东亚乃至北半球的环流形式都有显著的影响。因此本文利用瓦里关CH4观测资料和ARIS甲烷遥感产品对青藏高原甲烷变化特征进行了研究，并对青藏高原气温、地温(80cm、160cm、320cm)、冻土深度等要素与甲烷的关系进行了分析，最后通过全球通用气候模式对CH4对青藏高原气温和降水的影响做了初步模拟分析，主要结论如下: (1)瓦里关CH4浓度的观测值与遥感产品线性插值的逐月相关系数为0.993，均方根相对误差为1％，低于已有飞机观测验证误差。年平均相对误差为-0.6％，月平均相对误差在7～10月高于观测资料约0.35％，其他月份均低于观测值约1.11％，春冬季相对误差大于夏秋季。瓦里关大气CH4浓度观测值与不同高度遥感产品的月、年以及季度方面的变化趋势一致，均呈缓慢增长趋势，增长速率平均为5.3nmol/mol·a，在2004～2005年、2008年、2010～2011年存在三次突变，有准36个月的第一主周期，2003～2015年间在第一主周期上存在3.5个循环，可用于青藏高原地区CH4浓度分布特征分析。 (2)青藏高原CH4浓度随高度上升呈现显著降低趋势，CH4浓度东南高、西北低，分界线基本位于羌塘高原东缘—三江源地区西北一线。东南高值中心主要位于西藏东部、四川和云南一带，这可能与人口活动密集有关;羌塘高原和三江源西北为CH4低值中心，与高原平均海拔显著上升、无人区的范围基本一致。高原西南喜马拉雅山沿线存在稳定的高值中心。消除季节变化影响后，主要呈现纬向分布，高原中部偏南地区是CH4浓度变率最大的地区，也是CH4浓度增加的异常敏感区。 (3)2003～2015年青藏高原CH4浓度持续上升，年平均增长速度为5.2nmol/mol·a，秋季上升最快、冬季上升最慢，其中2003～2004年、2007～2008年、2010～2012年快速上升，2008～2010年未增长，2004～2007年和2012～2015年缓慢上升，但是2013～2015年上升速度比全球上升速度低;青藏高原CH4浓度具有显著季节变化，随着高度上升季节变化更为明显，平均为夏季最高，春季最低，春夏秋冬平均CH4浓度分别为1.7881、1.822、1.819和1.793μmol/mol，呈现典型单峰分布，这与中国东部、北部地区的冬、夏双峰型季节变化特征不同，这可能是因为夏秋季是青藏高原全年CH4生物源排放和冻土释放CH4最旺盛时期，冬春季生物源排放和冻土释放基本消失造成的。 (4)青藏高原站点气温、格点气温、地温(80cm、160cm、320cm)和冻土深度的年、季节平均空间分布特征一致，在高原上自南向北依次为高—低—高—低分布，南侧高值区位于拉萨以西至高原东南川滇地区，北侧高值区位于西宁周边区域和柴达木盆地，中部低值中心位于玛多周边和五道梁周边，北部低值中心位于祁连山沿线，很好的反映了气温、地温和冻土深度的紧密关系。研究时段内，气温、地温和冻土深度变化趋势不明显，温度季节变化幅度从大到小依次为格点温度、站点温度、80cm地温、160cm地温和320cm地温，与全国其他地区一致;年平均地温随着深度加深基本无变化，季节变化幅度却显著减小，季节特征由夏季高、冬季低转变为秋季高、春季低，反映出高原土壤热通量从地表向下输送趋势，而不是地下热活动向上输送热量。 (5)青藏高原气温和CH4空间分布总体上有紧密的正相关关系，高原南部地区是CH4影响气温的关键区，中部偏南地区气温影响CH4浓度的关键区，从两场耦合分布来看，存在一致分布型，当高原气温增温时，整个高原CH4浓度为降低趋势，东部更为明显，该空间型在CH4场中占比较高;同时还存在CH4和气温的南北分布型，即高原气温变化南高北地时，高原CH4北部浓度增高，南部降低，该空间型在气温场中占比例较高。CH4和气温的主导空间分布型的在不同模态出现，表明两场的耦合相关的空间结构关系影响因素复杂，大体上可认为气温对CH4空间分布的影响以负相关为主，CH4对气温空间分布的影响以正相关为主。 (6)青藏高原CH4与地温空间部分总体上为超强显著正相关，相关系数均大于0.8。高原东部偏南地区为CH4浓度影响青藏高原地温的关键区;三江源、川滇交界、那曲、林芝、昌都和四川东部为地温影响青藏高原CH4浓度的关键区。CH4与地温耦合分布型中，川滇交界处和三江源地区地温与高原CH4浓度为正的相关型，那曲、林芝、昌都和四川东部为地温与高原CH4浓度为负的相关型。CH4对地温场的解释方差表明CH4对地温空间分布的影响比例比气温高，更加真实地反映了CH4对温度的影响，即在海拔高、人类活动少的地区为正相关。 (7)青藏高原CH4浓度与冻土深度场为显著正相关，相关系数为0.89。高原东部偏南地区和柴达木盆地为CH4浓度影响青藏高原冻土深度的关键区，高原东部和柴达木南部以及拉萨—那曲、三江源和祁连山南侧为冻土深度影响青藏高原CH4浓度的关键区。CH4与冻土深度的耦合分布型可以看出，高原东部CH4浓度与高原东部和柴达木南部为正相关，与拉萨—那曲、三江源和祁连山南侧为负相关，反映了CH4浓度上升时高海拔地区的冻土深度变浅特征。 (8)CH4加倍引起整个青藏高原年平均气温都增加0.57℃，小于CO2加倍在全国和西北地区的升温作用。从分布上来看，CH4增温作用在高原为南北高、中间低的纬向带状分布，南北增温0.6℃以上，其中羌塘高原东部地区增温达到1.0℃以上，东北部祁连山一带和西北部塔里木盆地周边增温至0.8℃以上，高原中部至东南增温较低，除甘孜增温0.6℃外其余地区平均增温小于0.5℃，其中托托河最低增温0.4℃。从季节来看，除4月份以外全年都在增温，春夏秋冬各季节平均增温分别为0.33℃、0.63℃、0.47℃和0.85℃，夏秋冬季增温中心均位于羌塘高原东部，春季降温中心位于阿里地区南部。CH4增倍对冬季温度变化影响幅度最大，夏季则最小。CH4增倍第七年后年平均气温开始持续上升，保持增温状态。EOF第一模态解释方差为34.4％，空间分布为东南—西北向分布，整个高原地区增温趋势一致，高原西南、西北、北部边缘为增温中心。载荷量高值区主要在高原西南的阿里地区南部和西北的塔里木盆地南部，说明此地是增温变率最大的地区，也是增温变化的异常敏感区;第二模态解释方差14.1％，向量场分布型主要为纬向分布，自南向北由正值逐渐变化为负值，载荷量高值区主要在羌塘高原东部和青藏高原东部，为CH4浓度变率最大的地区，也是增温变化的异常敏感区。 (9)CH4加倍引起的青藏高原年平均降水变化微弱减少，约为0.2％，基本无变化。从分布上来看，降水在高原大体呈南—北纬向分布，南部降水相对减少较北部更明显，明显的高值中心分别位于高原东、西部边缘，最大相对降水增加达12％，两个显著的低值中心位于高原南侧的日喀则和林芝地区，分别为降水相对减少14％和12％。从时间上来看，年际降水没有明显变化，春夏秋冬各季节降水相对变化分别为-3.7％、3.0％、-3.8％和1.8％，3月降水相对增加32.4％，11月降水相对减少17.5％，其他各月降水相对变化均在±10％以内;年平均相对变化幅度在±20％以内，秋、冬季降水变化幅度大于春夏季节，秋季变化幅度最大，达到116.7％。EOF分析第一模态解释方差为29.3％，特征向量场为南—北型分布，北部边缘为正值区域，南部为负值区域，载荷量高值区主要在高原南侧边缘地区，是降水相对变化变率最大的地区，也是降水相对变化的异常敏感区。第二模态解释方差16.6％，主要为东南-西北型分布，东南为正值，西北为负值，载荷量高值区主要位于阿里地区和山南—林芝地区，两个高值地区为显著的反向变化。