新生代（距今约65Ma）以来，全球气候和环境发生了巨大变化。青藏高原隆升作为新生代最重大的地质构造事件之一，一直被认为是长时间尺度气候变化的重要驱动因素，研究青藏高原地形的气候效应是理解新生代气候演变历史及机制的关键环节。本文以研究青藏高原地形的气候效应作为研究主线，利用新一代通用地球系统模式(CESM)，开展多组不同气候边界条件下青藏高原地形的海气耦合模式试验，集中探讨青藏高原地形对欧亚内陆干旱、热盐环流、热带气旋生成环境和潜在生成频率以及厄尔尼诺—南方涛动(ENSO)变率的影响。主要结论如下:　　1、揭示了青藏高原地形和海洋反馈影响欧亚内陆干旱的主要热力和动力过程。现代边界条件下有、无青藏高原试验结果显示，青藏高原地形造成欧亚大陆干旱和湿润区之间发生了显著转变，其中，欧亚大陆副热带干旱区面积总体减小，这主要源于扩展的干旱区小于增加的湿润区，这与亚洲地质记录定性一致，表明青藏高原地形在亚洲干旱—季风环境格局演化中扮演了重要角色。进一步研究揭示，青藏高原地形主要通过影响降水，而后依次通过改变相对湿度、近地面气温和风速等因子来引起欧亚干旱环境变化。对比耦合模式和大气环流模式试验显示，相对于青藏高原地形的直接气候作用，海洋反馈对干燥度变化的影响较弱。　　2、阐明了冷室和暖室边界条件下青藏高原地形对热盐环流影响的主要机制。在现代冷室气候背景下，随着青藏高原隆升，北大西洋和太平洋大气环流发生显著变化，一方面通过北大西洋水汽辐散增加使得海表净淡水通量减少，另一方面通过改变风驱动的海冰动力过程引起北大西洋海冰范围收缩，导致海—气交界面潜热和感热损失加强，两方面变化共同造成海水总密度通量增加，从而触发北大西洋经向翻转环流(AMOC)加强。与此同时，青藏高原地形引起亚洲及其西北太平洋边缘海的季风环流加强、与之相联系的降水和径流增加，导致北太平洋海表总密度通量减少，触发北太平洋经向翻转环流(PMOC)减弱。而后，AMOC增强和PMOC减弱进一步触发了海洋与大气间的正反馈过程，最终导致北半球最强的热盐环流下沉中心从北太平洋转移至北大西洋。在二氧化碳浓度增加的暖室气候背景下，青藏高原地形主要通过改变北太平洋和大西洋的大气环流来实现海盆间的淡水再分配，导致AMOC与PMOC间的跷跷板变化，而风驱动的海冰反馈过程则几乎消失。上述模拟结果与一些深海沉积记录所揭示的热盐环流在晚始新世—早渐新世发生变化的现象定性一致，暗示青藏高原隆升是构造尺度上热盐环流演化的关键因素。　　3、评估了青藏高原地形对热带气旋生成环境和气旋潜在生成指数的影响。在冷室气候条件下，青藏高原地形有利于西北太平洋热带气旋的生成，抑制北印度洋和中东太平洋热带气旋的生成。其中，大尺度热带气旋生成环境影响因子对前者的相对贡献由大到小依次为相对湿度、垂直风切变、低层涡度、潜在强度，而对后者的贡献由主到次为垂直风切变、潜在强度、相对湿度、低层涡度。与冷室气候情景相比，暖室气候背景下青藏高原地形的气候效应总体偏弱，使得北半球大尺度热带气旋生成环境因子和气旋生成潜势强度对青藏高原地形的响应幅度整体偏小。　　4、提出青藏高原地形直接影响ENSO变率并调制轨道驱动的ENSO变率。在现代气候条件下，青藏高原地形使得赤道太平洋信风加强且经向宽度变窄，导致太平洋纬向温度梯度加大，ENSO变率减小、周期变短且分布不规则。在改变了轨道参数的间冰期边界条件下，青藏高原地形和轨道强迫的联合调制作用使得ENSO变率减小，而无青藏高原地形时轨道强迫导致ENSO变率增加，表明ENSO变率对轨道强迫引起入射太阳辐射量变化的响应依赖于青藏高原地形边界条件，这对于古ENSO研究具有借鉴意义。