热带大气季节内振荡(Madden-Julian Oscillation，MJO)是热带大气中最显著的季节内信号，对全球天气气候异常有着重要的影响，MJO的数值模拟和预报及其对天气气候的影响研究已成为现阶段国内外大气科学研究的重要前沿问题。本论文基于中国科学院大气物理研究所第四代大气环流模式IAP ACGM4，系统评估了模式对MJO的模拟能力，并探讨了不同积云对流参数化方案对MJO模拟的影响;随后基于中国科学院地球系统模式CAS-ESM，研究了海气耦合作用对MJO模拟的影响;此外，在分析MJO与中国东部地区降水关系的基础上，评估了IAP ACGM4对MJO与中国东部地区降水关系的模拟能力;最后通过IAPAGCM4总共30年的集合回报试验，评估了该模式对MJO的可预报性和预报技巧，并初步探讨了不同初始状态对MJO预测技巧的影响。论文得到的主要结论如下:　　(1)基于IAP AGCM4.0总共30年（1979-2008年）模拟结果的评估表明，IAP AGCM4.0可以在一定程度上模拟出的热带大气季节内振荡的主要时空谱特征，在周期30-80天处有明显的谱能量中心，东移波的能量也远大于西移波;模式模拟的MJO的东传的主要特征与观测基本一致。模拟的季节内850hPa和200hPa风场和对流活跃区域在赤道地区的分布与观测基本一致。但与观测相比，模式模拟的的MJO周期较短，东传速度快于观测，虚假的西传特征过强，对流活跃区域范围较小、强度较弱，对冬半年MJO的模拟结果相对优于夏半年。就非绝热加热而言，模式模拟结果与再分析资料结果比较接近，但最大加热在印度洋和西太平洋地区出现的位相较晚。　　(2) IAPAGCM4.0对MJO的模拟对不同积云对流参数化方案有着较强的敏感性。研究表明，相对于Emanuel(EMA)方案和Zhang-McFarlane(ZM)方案，修改的Zhang-McFarlane(MZM)方案可以更好地模拟出了包括周期特征和传播特征等MJO的基本特征。三种对流参数化方案产生的非绝热加热垂直廓线的差异是参数化方案影响MJO模拟能力的重要原因之一，其中，MZM方案的非绝热加热垂直廓线不同位相的分布特征与再分析资料较为接近，在对流层中低层有较强的加热，而且平均加热强度较强。　　(3)探讨了IAP AGCM4.0积云对流参数化方案中对流触发的相对湿度阈值(RHc)的不同取值（分别取为85％、90％、95％、100％），以及降水再蒸发参数(ke)选取的不同（分别取为1.0E-6和6.0E-6）对MJO模拟的影响，结果表明，当对流触发的相对湿度阈值取为90％时，IAP AGCM4.0对MJO模拟的能力相对最好;当降水再蒸发参数取为6.0E-6时相比MZM原方案(ke=1.0E-6)模拟出了更接近观测的MJO周期特征，对冬季的传播特征也有所改善。这是由于不同的对流触发相对湿度阈值和降水再蒸发参数可以显著影响非绝热加热垂直廓线，从而影响模式对MJO的模拟。这说明模式对流参数化方案中不同参数的合适选取，可以在一定程度上改进模式对MJO的模拟能力。　　(4)比较耦合了海洋环流模式的CAS气候系统模式对MJO的模拟结果表明，海气耦合作用可以显著改善模式对MJO传播特征的模拟。相比大气环流模式IAP AGCM4.1而言，耦合了海洋环流模式的CAS气候模式系统对MJO周期特征和传播特征模拟能力更好，改善了MJO东传的连续性，使得MJO的周期和传播范围更接近观测，并有效的减少虚假的西传信号。对于大气环流模式，无论冬夏，在赤道两侧均存在虚假的对流中心，而耦合模式显著改善了该模拟偏差，可以较好的模拟出MJO传播特征的冬夏差异。就非绝热加热而言，CAS气候模式的非绝热加热垂直廓线与观测更为接近，但非绝热加热正距平出现的位相均落后一个位相左右，且最大加热高度略低于观测。IAP AGCM4.1模拟结果与观测差距较大，非绝热加热正距平出现的时间要提前观测一个位相左右，持续时间也短于观测。　　(5)基于中国区域过去28年（1979-2006年）的降水资料(CN05.1)以及RMM指数，研究了MJO对华南前汛期和江淮梅雨降水的影响。结果表明，MJO对华南前汛期和江淮梅雨降水有显著影响，当MJO的处于位相1-4(5-8)时，华南地区降水显著增加（减少）;同样当MJO的处于位相8-4(5-7)时，江淮地区降水显著增加（减少）。在季节内尺度上降水的季节内变化与大尺度背景场的季节内变化紧密相关。当MJO活跃中心位于由印度洋传至海洋大陆时，副高偏西偏强，华南和江淮地区位于反气旋环流异常北部，以水汽辐合为主，降水增强;当MJO活跃中心由海洋大陆东移至西太平洋乃至西半球时，副高偏弱，华南和江淮地区位于气旋式环流异常西北部，水汽以辐散为主，降水减少。通过对IAPACGM4.1总共28年（1979-2006年）的模拟结果分析，结果表明IAPAGCM4.1可以模拟出MJO对江淮梅雨和华南前汛期降水影响的主要特征，降水异常的分布和传播特征与环流场也有较好的配合，但由于模式模拟MJO对流分布和传播特征不够准确，与之配合的大气环流场和水汽输送也与观测不同，导致了模拟的MJO与中国区域气候异常的与观测的在不同位相有所差异。　　(6)基于IAP AGCM4.1大气环流模式总共30年（1981-2010年）的集合回报试验结果的分析表明，IAP AGCM4.1对MJO有一定的可预报性，集合平均方法要好于单样本方法得到的结果，其中单样本方法为13天，集合平均可达24天，但相比之下，模式的预报技巧较差，不同预报技巧评估方法得到的有效预报分别仅为9和10天。不同MJO初始状态对MJO的预报能力有显著影响，随着MJO初始状态增强，模式对MJO的可预报性和预报技巧也越好，预报技巧也更接近于可预报性的上限。此外，不同的ENSO位相对MJO的预报技巧也有显著影响，但对可预报性的影响不大，总体说来La Ni(n)a位相MJO的预报技巧要显著高于El Ni(n)o位相和正常位相。