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本论文基于观测降水和四套再分析资料，分析了全球季风区和干旱区近1979-2012年降水的长期趋势和年际变率等特征，诊断了与降水变化相联系的水分收支各项的变化，重点讨论了动力项（与垂直运动的变化相联系的项）和热力项（与大气水汽含量变化相联系的项）对降水长期趋势的贡献。在此基础上，评估了27个CMIP5大气环流模式对全球季风区和干旱区降水近30年变化特征的模拟能力及其误差来源。然后利用CMIP5工业革命前控制试验和单独外强迫试验，研究了气候系统内部变率IPO和外强迫（温室气体和气溶胶）对降水的影响。最后，基于逐候的观测降水数据和逐日的CMIP5模式数据，探讨了全球季风区和干旱区降水结构在过去30年的变化特征及其对全球增暖的响应。主要结论如下: 一、揭示了近三十年全球季风区和干旱区降水的主要观测特征基于1979-2012的GPCP逐月降水数据的分析表明，气候态特征上，全球季风区表现为夏季湿润冬季干燥，具有显著的季节循环特征;而干旱区则全年降水偏少，没有显著的季节循环。年际变率上，全球季风区和干旱区的降水呈现显著的反相关，在北半球两者相关系数达到-0.46，通过了99％显著性检验。长期趋势上，全球季风（干旱）区降水呈现增加（减少）的趋势。从区域特征来看，季风区降水的增加主要是由于亚洲、北美、南非、澳大利亚季风区降水的增加趋势导致的;干旱区降水的下降趋势主要是由位于北美、南美和南非左侧的干旱区降水的下降趋势导致。 二、进行了近三十年影响全球季风区和干旱区降水变化的水汽收支分析基于对五套再分析资料(NCPE1，NCEP2，JRA25，ERA-Interim和MERRA)水分收支的诊断发现，全球季风区和干旱区降水在气候态和年际变率上的差别是由于水汽的垂直输送项差别导致的。季风（干旱）区近30年降水的增加（减少）趋势是由于动力项和热力项的共同作用导致的，其中动力项的贡献是88％(87％)，热力项的贡献是12％(9％)。季风区垂直上升运动的增强主导了降水的增加趋势;干旱区垂直下沉运动的增强主导了降水的减弱趋势。 三、评估了27个CMIP5大气环流模式对全球季风区和干旱区降水变化的模拟能力CMIP5/AMIP模式能够合理的模拟出全球季风区和干旱区夏季降水过去30年的气候态和年际变率特征，模式MME的结果好于所有单独的模式。在历史海温的驱动下，除IPSL-CM5A-MR外，所有模式均能再现两个区域降水的负相关关系。模式低估了季风（干旱）区降水的增加（减少）趋势，主要是由于对亚澳季风区（整个干旱区）降水趋势的低估导致。通过对水分收支的模拟发现，27个CMIP5/AMIP模式均能合理再现水汽的垂直输送项在过去30年的变化特征，但是低（高）估了动力（热力）项的贡献。所有模式均低估了两个区域垂直运动的变化率，进而低估了动力项的作用;相反，均高估了中低层水汽含量的增加率，进而高估了热力项的贡献。 四、比较了气候系统内部变率IPO和外强迫对全球季风区和干旱区降水的影响极其机理基于对10个CMIP5耦合模式的工业革命前控制试验的分析表明，全球季风区和干旱区降水的长期变化受IPO影响显著。IPO负位相时（东太平洋冷），季风区垂直上升运动为正异常，通过动力的作用主导了季风区降水的增加;同时，干旱区下沉运动减弱，水汽的水平输送为负异常，通过动力项和水汽水平输送项的作用决定了干旱区降水的减少。基于CMIP5耦合模式的单独外强迫试验的研究表明:温室气体(GHG)和气溶胶强迫下均使得季风（干旱）区的上升（下沉）运动减弱，进而通过动力作用减少（增加）季风（干旱）区的降水。GHG强迫下，低层水汽含量会增加，通过热力作用使得上升（下沉）运动控制下的季风（干旱）区降水增加（减少）;气溶胶强迫下则正好相反。GHG和气溶胶强迫相比较，GHG强迫的作用更强，全强迫主要体现的是GHG的贡献;每种强迫下热力项和动力项的贡献相比，则热力项大于动力项。综上所述，IPO通过影响垂直运动的变化主导全球季风区和干旱区降水的变化;而温室气体和气溶胶则主要通过改变低层水汽含量，通过热力项的作用影响到季风区和干旱区降水的变化。 五、全球季风区和干旱区降水结构在过去三十年的变化特征及其对全球增暖的响应基于对1979-2010年的GPCP逐候降水资料的研究表明:气候态而言，季风区累积降水量呈现出先增加，在8mm/d处达到最大值，然后显著减小的分布形态。干旱区累积降水量随着降水强度的增加显著减少，以20mm/d以下强度的降水占主导。1979-2010的长期趋势上，随着降水强度的增加，季风区和干旱区的降水呈现先减弱后增强的趋势，其中干旱区降水的变化率大于季风区。在全球平均温度升高1K的情况下，季风区的降水结构并没有明显改变;干旱区降水结构则呈现出强降水和弱降水比重增加，中等强度降水比重减少的趋势。基于CMIP5在RCP4.5情景下的未来预估试验分析表明，两个区域的降水结构均呈现出强降水增加，中雨和小雨减少的趋势