基于国际耦合模式比较计划第五阶段（CMIP5）历史试验（historical）的输出结果，评估了26个耦合模式对北极涛动（AO）的模拟能力。对各模式逐月AO指数序列的功率谱分析表明，有23个模式能够模拟出AO模态无显著变化周期的特征。这些模式也能够较好地再现冬季AO在海平面气压场上的主要分布特征，但均高估了AO模态的强度。对于伴随着冬季AO位相变化而出现的中高纬度偶极型的纬向平均纬向风异常，CMIP5中只有一些模式有较好的模拟表现，大多数模式对其中心位置和强度的模拟存在明显不足。对比之下，MPI-ESM-P对AO时空特征的模拟更接近观测结果。

结合NCEP再分析资料，评估了28个参加第五次耦合模式比较计划（CMIP5）的耦合模式对1950—2000年冬、春季北极涛动（AO）变率的模拟能力，并与CMIP3模式模拟结果进行了对比。结果表明，尽管CMIP5模式没能模拟出冬、春季AO指数前30年处于显著的负位相期而后20年处于显著的正位相期的特征，但是基本能够模拟出冬、春季AO指数1950—2000年显著的增强趋势以及振荡周期，多模式集合改进了模拟效果。同样，CMIP3模式没能模拟出冬、春季AO指数前30年处于显著的负位相而后20年处于显著的正位相的特征，而且1950—2000年冬、春季AO指数的增强趋势在CMIP3模式模拟结果中也没有表现出来，多模式集合没有改进模式模拟效果。不仅如此，CMIP3模式对AO指数的长期变化周期模拟不好，只是模拟出了冬季周期为2～3 a的振荡，没有模拟出春季AO指数的4～5 a振荡周期。尽管CMIP5模式对冬、春季AO指数的模拟能力还不够理想，没有完全模拟出AO指数的变化特征，但是相对于CMIP3模式，无论是对AO指数变化趋势的模拟还是对其变化周期的模拟，CMIP5模式都有所提高。

基于卫星观测数据，评估了23个CMIP5耦合模式对北半球3—4月积雪面积的模拟能力，在此基础上应用多模式集合平均结果，预估了未来不同温室气体排放情景下北半球3—4月积雪面积的变化情况。结果表明：整体上看，CMIP5耦合模式对北半球3—4月积雪面积具有一定的模拟能力，模式基本能再现北半球3—4月积雪面积的分布特征，但对高原等复杂地形地区积雪的模拟偏差较大并且低估了北半球积雪的减少趋势，这些可能是由卫星资料本身的缺陷以及模式参数化方案的不同造成的。多模式集合预估结果表明，未来几十年北半球3—4月积雪将继续减少并且集中发生在欧亚大陆中西部地区。温室气体排放将会对未来北半球积雪的变化产生显著影响。在RCP8.5情景下，未来北半球积雪减少最显著；在RCP4.5和RCP6.0情景下，在21世纪前半叶北半球积雪减少趋势与RCP8.5情景相当，但是在21世纪后半叶积雪的减少趋势明显小于RCP8.5情景；在RCP2.6情景下，北半球积雪减少趋势最小。所以，控制温室气体排放对于未来北半球积雪的生存至关重要。

利用CRUT3v和CN05两套观测资料，评估25个CMIP5模式对1906—2005年中国年平均气温变化的模拟能力，并与CMIP3模式对比。结果表明：1906—2005年中国平均温升速率为0.84℃/100a，CMIP5多模式集合平均模拟的增温率为0.77℃/100a。模式对20世纪后期温升模拟好于前期，仅有两个模式能模拟中国20世纪40年代异常增暖。模式对气温气候态空间分布模拟较好，但在中国西部地区存在最大模拟冷偏差和不确定性。1961—1999年，中国北方增暖大于南方。多模式集合平均可以较好地模拟气温变化线性趋势的空间分布，但对南北气温变化趋势的差异模拟过小。总体说来，在中国平均气温变化趋势、气温气候态空间分布和气温变化趋势空间分布三方面，CMIP5模式都较CMIP3模式有所提高。

在利用三江源地区及邻近区域探空资料对NCEP/NCAR I再分析资料进行适用性分析的基础上，采用1971—2010年再分析资料的逐日风场和比湿数据，分析三江源地区水汽输送的变化。结果表明：1971—2010年，经向流入三江源地区的水汽显著减少，使区域总水汽收支也呈显著减少趋势。水汽通量在1970年代和1980年代的变化相对较小，在1990年代和2000年代的变化幅度则较大。三江源地区总水汽收支在春季、夏季和秋季均呈明显减少趋势，冬季则无明显变化。三江源地区水汽输入明显减少，特别是6月和9月显著减少，对该地区降水形成不利。

利用1961—2012年中国西南地区86个气象站逐月降水量和平均气温资料，引入一个新的干旱指数——标准化降水蒸散指数（SPEI）作为干旱等级划分指标，研究了1961—2012年该地区不同时间尺度干旱的变化特征。结果表明：该地区12个月尺度干旱频率在云贵交界区呈显著增加趋势，其他区域变化不显著且不一致；少雨期（11—4月）6个月尺度干旱频率在全区显著增加，而在多雨期（5—10月）大部分区域干旱频率呈缓慢减少趋势，减少最明显的区域在四川南部；3个月尺度干旱频率在春季变化不明显，在秋季和冬季显著增加，其中2000—2012年的增加趋势尤为显著，干旱化趋势严重。

用石家庄站和同纬度城镇站（深州、晋州）1957—2010年的观测资料分析闷热日数、闷热指数的年代际变化和两站间的差异，以及14时气温、相对湿度和绝对湿度的年代际变化。结果表明：1957—2010年，石家庄的闷热天气呈增多趋势；城镇站则表现出多-少-多的双峰型演变。石家庄的闷热天气与14时气温的变化一致，闷热程度增强，气温起主要作用；深州的闷热天气与14时气温和湿度变化有关，且湿度起主要作用。受城市化的影响，石家庄的热岛效应自20世纪80年代末开始逐渐强于深州，干岛效应20世纪90年代中期以后明显加强。石家庄闷热天气主要由城市热岛效应和全球变暖引起，城市干岛效应引起的湿度下降抵消了一部分闷热天气发生的可能性。

对黔东南以杉木和马尾松为主的低效林改造规划的案例分析表明，相对于维持现状的基线情景，低效林改造的碳汇效益的有无或大小取决于现有基线林分状况、低改措施以及林分的经营目的。如果以培育长周期大径材为目标，即项目期内无主伐，则将有明显的碳汇效益；但是，如果以短周期工业原料林或速生丰产林为经营目标，即项目期内发生一次或多次主伐，则碳汇效益十分有限，甚至相对基线情景，生物量中的长期碳储量将减少；择伐可大大提高低效林改造的碳汇效益。因此，要使低效林改造产生较大的净碳汇效益，甚至纳入碳交易，应尽可能避免短轮伐期；如果必须要主伐，也应尽可能采用择伐方式，以提高碳储量的长期平均水平。

Kaya恒等式是目前分析碳排放驱动因素的主流分析方法，在解释全球历史排放变化原因方面具有重要的作用。Kaya恒等式具有数学形式简单、分解无残差、对碳排放变化推动因素解释力强等优点，但也存在一定的局限性：第一，Kaya恒等式只能解释碳排放量流量变化，无法解释存量变化；第二，Kaya恒等式中的驱动因素多为表象驱动因素，对排放总量的实际影响难以确定；第三，利用Kaya恒等式理论得出的政策建议具有模糊性和非理性，需要结合其他因素分析检验。

通过问卷调查和访谈，揭示了青藏高原东南缘玉龙雪山地区居民对当地气候变化及其影响与适应的感知认识。结果表明：居民对玉龙雪山地区气候变化的感知强度与科学研究结果总体上具有很高的一致性。居民对气候变化对农业环境影响的感知不很强烈，认为气候变化并未影响到农作物长势和产量，但对气候变化导致农作物病虫害略有增加和作物生长期延长的感知却持较高赞同度。居民对气候变化及其适应的感知强度总体上与海拔高度相关显著，而对气候变化及其影响的感知则与年龄显著相关。气候变化已促使山区居民调整产业结构，发展低耗水农业经济，并积极参与山区旅游、外出打工，以弥补微薄的农业收入。同时，居民也期望政府能够给予他们一定的经济补偿，以弥补由于干旱和倒春寒等带来的经济损失。