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本文基于1986～2005年中国地面气象台站观测的格点化逐日气温资料(CN05.1)评估了CMIP5全球气候模式统计降尺度后的高分辨率数据集NASAEarth Exchange/Global Daily Downscaled Projections(NEX-GDDP)对中国极端温度指数的模拟能力。研究中选用日最低温度最大值(TNx)、日最高温度最大值(TXx)、暖夜指数(TN90p)和暖昼指数(TX90p)表征极端温度事件的变化。综合考虑各项评估结果，选出对四个极端温度指数模拟能力较优的模式作为优选模式。然后，利用优选模式集合平均的结果，预估了RCP4.5和RCP8.5两种情景下，21世纪初期(2016～2035年)、中期（2046～2065年）和末期(2080～2099年)中国极端温度指数的变化，并深入探讨了各个极端温度指数气候态平均值和变化趋势的空间分布特征。主要结论包括以下四个方面: (1)在各个指数的模拟结果中，除MRI-CGCM3模拟的TXx外，其余模式对四个指数的模拟结果均体现出与观测一致的上升趋势，但模拟结果的平均值相对观测偏低了0.26℃/10年(TNx)、0.19℃/10年(TXx)、2.21％/10年(TN90p)、1.04％/10年(TX90p)。对于TNx、TXx、TN90p和TX90p变化趋势的空间分布特征，模拟能力最优模式分别为CCSM4、CESM1-BGC、MIROC-ESM-CHEM和bcc-csm1-1。各个模式模拟的TNx和TXx的气候态平均值与观测值的相关系数在0.97以上，TN90p和TX90p的模拟结果与观测值的标准差比值范围是0.34～1.58，中心化均方根误差分布在1.6～3.47％，对这两个指数模拟能力较优的模式分别为MIROC-ESM-CHEM(TN90p)和CESM1-BGC(TX90p)。 (2)依据模式对四个极端温度指数的气候态平均值和变化趋势的综合评估结果来看，CanESM2、CESM1-BGC和MIROC-ESM-CHEM显示了相对较好的模拟能力。因此，本研究建议在使用NEX-GDDP研究未来极端温度事件的变化时，可将它们作为优选模式。与观测结果相比，优选模式集合平均的结果在全国范围内低估了各个极端指数及其上升趋势。尽管如此，优选模式集合平均的模拟结果在整体上仍优于所有模式集合平均。 (3)RCP4.5情景下，四个指数在未来3个时期内的变化范围依次为17.32～19.78℃(TNx)、30.55～33.44℃(TXx)、31.05～66.78％(TN90p)、24.14～59.18％(TX90p)。TNx和TN90p在未来3个时期的上升速率依次逐渐降低，其余两个指数（TXx和TX90p）的上升速率在末期最低。从空间分布上看，TNx和TXx的气候态平均值在青藏高原以外的区域普遍高于17℃(TNx)、32℃(TXx)，它们在全国范围内的上升速率大致在1.4℃/10年以下。TN90p和TX90p气候态平均值在前期不超过45％，TN90p在前期的上升趋势整体上大于6％/10年，在末期的上升趋势相对稳定并普遍低于4％/10年。TX90p在中期的上升趋势高值区为青藏高原和华东地区，其值的范围大约是8～11％/10年。 (4)RCP8.5情景下，TNx、TXx、TN90p和TX90p在未来3个时期的变化范围依次为:17.47～23.46℃、30.71～37.25℃、33.34～89.57％、26.41～84.95％。TNx和TXx的上升速率随着时间段的推移逐增加，而TN90p和TX90p上升速率随着时间段的推移逐减小。从空间分布上看，TNx气候态平均值在长江以南地区明显偏高，范围是26～42℃。TXx气候态平均值在青藏高原地区以外的区域普遍高于34℃。TNx和TXx在未来3个时期的上升趋势大约在4℃/10年以下。TN90p和TX90p气候态平均值在末期高于61‰它们的上升速率普遍分布在2～7％/10年，相对于前期和中期明显偏低。