年代际气候变化对人类生存发展有着重要的影响。目前关于年代际尺度气候变化的研究还不够充分，许多事件的形成机制尚不明确，开展年代际气候变化及其归因研究，不仅具有重要的科学意义，而且具有重要的现实意义。东亚区域气候属于典型的季风气候，影响气候变化的因子很多，年代际变化的归因尤为困难。以往关于东亚年代际气候变化的归因研究往往使用全球模式作为研究工具，但全球模式在区域尺度的适用性并不理想。本文以区域气候模式WRF作为主要研究工具，结合再分析资料和CMIP5全球模式输出结果，模拟研究了气候系统内部变率和外强迫（包括自然强迫与人为强迫）对东亚区域年代际气候变化的影响。首先开展敏感性试验，研究了多种因子对区域气候模拟的影响，确定了适合于东亚区域长期气候变化模拟的各种参数设置。进而利用再分析资料和CMIP5全球模式输出结果构造驱动场，开展了两组归因试验:第一组为外强迫/内部变率归因试验，用于区分外强迫和气候系统内部变率对东亚年代际气候变化的影响;第二组为自然强迫/人为强迫归因试验，用于区分气候系统对自然强迫和人为强迫的响应。以归因试验结果为基础，主要对东亚区域气温和降水的年代际变化与部分年代际重大事件及其归因进行了分析研究。主要研究结果和结论如下:
　　(1)物理过程参数化方案、驱动场的谱逼近方法、以及随时间变化的外强迫都会对模拟结果造成显著影响。参数化方案组合，特别是边界层方案和积云对流方案组合对模拟结果有显著的影响。对东亚区域而言，当辐射方案用RRTMG，微物理过程方案用包含气溶胶间接效应的Thompson方案时，边界层方案和积云对流方案选择YSU-newSAS组合、以及MYJ-BMJ组合具有较好的模拟效果。模拟试验采用谱逼近方法可以显著改善模式对主要雨带的模拟能力，具体影响也与参数化方案等因素有关。采用随时间变化外强迫的模拟结果比采用气候平均外强迫的模拟结果更接近于观测。
　　(2)20世纪东亚区域地表气温呈显著上升趋势，试验结果在1901-2005年之间的增温趋势与观测十分接近，但在20世纪后半段的趋势比观测偏弱。气温序列中存在60年以上的长周期振荡，以及10年左右的短周期振荡，年代际振荡在气温序列中约占10-20％的方差。带通滤波结果显示模拟的气温振荡与观测有较好的一致性。模式对降水的模拟能力不及气温，20世纪降水序列没有明显趋势，降水序列主要的振荡周期为40-50年，20-30年，以及10年左右。年代际振荡在降水序列中约占10-30％的方差。
　　(3)东亚气温年代际变化既受外强迫影响，也受内部变率影响;降水的年代际变化则主要由内部变率决定，外强迫具有一定调制作用。东亚冬季气温年代际变化较为明显。20世纪后半叶东亚冬季气温的显著增温趋势主要与人为强迫有关，内部变率能造成中国东部一定程度的增温。外强迫造成的气温振荡振幅约为内部变率造成气温振荡的1/3，其中以火山气溶胶为主的外强迫造成了振幅约为0.2℃的冬季气温振荡，以西伯利亚高压为主的内部变率造成了振幅约为0.6℃的冬季气温振荡。北极涛动主要影响东亚北部，与气温的关系较为稳定;西伯利亚高压可以影响30°N以南区域，但其与气温的负相关在1976年以后显著减弱。
　　(4)通过对造成了严重灾害的20世纪20年代中国北方持续性干旱事件进行归因分析表明，此次干旱主要受内部变率影响，人为强迫的影响不明显，自然强迫可能对干旱加剧有一定贡献。在此次干旱期间，中国北方地区春夏季降水偏少，同时伴随着春夏季的连续高温。春季干旱可能主要与整层气温偏暖导致海陆温差减小、季风强度减弱有关，夏季干旱可能主要与低纬度哈德莱环流加强导致中国北方下沉运动加强有关。此次年代际尺度干旱发生于AMO由负位相转为正位相的过程中，同时期PDO处于正位相。AMO和PDO通过引起低纬度大气整层增暖，加强了哈德莱环流，导致中纬度地区有异常下沉气流，抑制了降水形成，可能是造成此次干旱的主要原因。为了分清究竟是AMO的负位相还是AMO的正趋势导致了此次干旱，本文将此次干旱与另外两段有着相似内部变率背景的时期进行对比，发现AMO的正趋势以及PDO的正位相可能是导致此次干旱形成的主要原因，但这一结论仍需进一步深入研究。