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青藏高原是全球气候与环境变化的敏感区和脆弱区，对东亚地区气候、生态环境有重要影响，预估高原未来气候变化具有重要的实际意义。大气环流模式(GCMs)在青藏高原地区存在很大的误差，对高原气候变化的预估存在较大的不确定性，需要采用区域气候模式(RCMs)进行动力降尺度获取青藏高原地区的高分辨率的气候信息。随着全球变暖，高原极端气候事件发生的概率与强度有所增加，由极端降水引发的自然灾害对高原造成了不利影响，因此有必要对高原未来极端降水的变化进行高分辨率预估。本文首先评估了WRF模式在高原的模拟性能，验证了RCMs在青藏高原这种复杂地形条件下进行长期气候模拟的可行性。然后从动力降尺度角度评估了14个CMIP5中的GCMs在青藏高原及周边地区的模拟性能，挑选出模拟误差较小的GCMs作为WRF的驱动场，对青藏高原1979-2100年的气候进行了模拟。评估了WRF模式对青藏高原现阶段9个极端降水指数的模拟能力，为预估未来变化提供可信度支持。最后利用WRF模拟结果预估了青藏高原21世纪在RCP4.5和RCP8.5两个情景下极端降水指数的变化。 利用再分析资料ERA-Interim(ERA-Int)驱动WRF的动力降尺度结果显示ERA-Int和WRF模拟的气温在青藏高原均存在冷偏差，海拔校准可以很大程度上减小ERA-Int和WRF的冷偏差。观测气温在1979-2011年呈增加趋势，干季（11-3月）升温更快，且气温垂直递减率在高原的东部和西部都呈减小的趋势，反映了高海拔地区升温比低海拔地区更快。基于海拔修正后的气温分析发现，ERA-Int升温率比观测偏小，且不能很好地再现气温递减率的变化特征。相对于ERA-Int，WRF模拟的升温率与观测更接近，能很好地模拟出观测气温递减率的量值及变化趋势。观测显示高原降水主要集中在湿季（5-9月），呈增加趋势，湿季增加明显。ERA-Int高估了高原降水，且降水增加的速率约为观测的5倍。相对于ERA-Int，WRF对湿季降水的模拟有较大改善，降水偏差减小了35％，降水增加的趋势与观测更接近，但对干季降水的模拟没有明显改善。 14个GCMs在青藏高原及周边地区模拟误差的评估结果显示，GCMs对青藏高原及周边地区的海平面气压、500hPa位势高度的模拟较好，600hPa比湿在南部地区存在较大的干偏差，500hPa气温存在较大的冷偏差。200hPa风场的空间分布模拟没有中低层好。综合时间和空间两种排序方法，从青藏高原地区动力降尺度的角度来看，CCSM4和CNRM-CM5要优于其它GCMs。因此利用CCSM4驱动WRF模式对青藏高原长期气候进行了模拟。 青藏高原现阶段9个极端降水指数模拟评估结果显示，观测的大部分极端降水指数在青藏高原从东南向西北呈逐渐减小的分布规律，极端降水指数在3500-4000m海拔高度存在一个最大值。从不同等级降水的特征来看，高原10个流域的小雨的降水频次和累积降水量最大。CCSM4和WRF都高估了青藏高原大部分极端降水指数，尤其是在高原南部边缘地带，同时也高估了各海拔高度的极端降水指数，但能模拟出极端降水指数随海拔的分布特征。CCSM4和WRF均低估了大部分流域0.1-1mm降水的频次，高估了其它等级降水的频次，模拟的不同等级降水的强度与观测很接近，累积降水量存在正偏差，主要是由于降水频次的高估导致的。相对于CCSM4，WRF改善了极端降水指数的量值和空间分布的模拟，对极端降水指数随海拔的分布特征的模拟有较大改进，同时对高原东南部的5个流域极端降水指数的模拟也有明显改善，10个流域不同等级降水的频次和累积降水量的模拟误差明显减小，与观测更一致。 高原未来极端降水变化的预估结果显示，在未来近期2016-2035年，CCSM4和WRF预估的极端降水指数的变化均较小，大部分指数的高原平均变化率小于5％，且极端降水指数在各海拔高度的变化也较小。在未来长期2081-2100年，CCSM4和WRF预估的极端降水指数的变化较大，在各海拔高度的变化也较大，尤其是在低海拔地区，RCP4.5和RCP8.5情景下极端降水指数的变化随海拔的分布特征较一致。在未来长期，CCSM4预估的青藏高原持续干期CDD和持续湿期CWD减小，降水日数R1的变化较小，其它极端降水指数在高原整体都显著增加，高原平均变化率在10％以上，RCP8.5情景下增加的幅度约为RCP4.5的两倍。WRF预估的CDD在高原整体变小，其它极端降水指数在高原北部增加，南部减小，高原平均变化率在5％左右，RCP8.5情景下变化的幅度要大于RCP4.5。 从不同等级降水特征（频次、强度和累积降水量）的变化来看，未来近期CCSM4和WRF在各流域不同等级降水的频次、强度和累积降水量变化均较小。在未来长期，CCSM4和WRF预估的各流域不同等级降水的频次变化较大，强度变化较小，不同等级降水的累积降水量的变化主要受对应等级降水的频次变化的影响。CCSM4预估的降水频次在各流域内的变化特征较一致，0.1-5mm降水的频次减少，5mm以上降水的频次增加。WRF预估的降水频次在各个流域内的变化特征也较一致，大部分流域0.1-1mm降水的频次减少，1-5mm降水的频次增加，其它等级降水的频次变化较小。CCSM4预估的各流域内累积降水量的变化表现为小雨的累积降水量减小，中雨和大雨的累积降水量增加。WRF在各流域的累积降水量以增加为主，1-10mm降水的累积降水量增加较大。