京津冀地缘相接、水脉相连,同属大陆性季风气候。受自然环境演变、气候变化及人类活动的综合影响,区域水资源匮乏已成为阻碍京津冀协同、可持续发展的瓶颈。本文系统分析了在全球气候变暖背景下京津冀区域水循环和水资源演变特征,以及气候变化对京津冀区域水资源变化量的影响,提出了该区域水资源对气候变化的适应性对策,对实现京津冀水资源合理利用和可持续发展具有重要的现实意义。本文选取1960～2015年共56年京津冀区域内站点的气象、水文及地质的实测资料、NCEP/NCAR再分析资料以及高时空分辨率的ESA CCI SM卫星遥感资料,采用多种数理统计方法、评价指标及评估、预估模型,分析了京津冀区域气温和降水的变化特征、蒸（散）发和土壤湿度的变化及影响因子;研究了京津冀区域水资源的演变趋势和水循环变化过程;定量评估了气候变化和人类活动对京津冀水资源变化的影响;利用最新的Reg CM4区域气候模式,预估了在RCP4.5中等温室气体排放情景下21世纪近期的京津冀平均气温和降水的变化;并采用经济计量模式对京津冀地表及地下水资源未来的变化进行分析,提出未来气候变化下京津冀应采取的适应性对策。主要得出以下结论:（1）京津冀区域近56年来气温呈显著上升趋势,各气候分区也呈现和全区域一致的上升趋势;90年代初发生突变上升;炎热日数年代际变化呈现先降后升的变化趋势,日最低气温≤0℃和≤-10℃日数的年际变化均呈下降趋势。与气温变化不同是该区域降水呈弱下降趋势且存在比较显著的区域非均一性,冀北高原区无明显变化,冀东平原区降水下降趋势显著于京津冀全区和其他气候分区。（2）验证了彭曼、高桥公式在计算京津冀区域潜在、实际蒸发量的可适用性。通过实际计算指出了京津冀区域存在“蒸发悖论”现象:蒸发皿蒸发量和潜在蒸发量呈下降趋势,而实际蒸发量呈弱上升趋势,尤其是2000年之后上升趋势明显,与当前学术界蒸发互补理论相一致;实际蒸发与地表、地下水资源呈正相关,与气温呈负相关。（3）京津冀区域空中水汽总量分析表明,近56年来水汽总量呈减少趋势;水汽收支分析表明水汽含量主要集中在中低层700 h Pa以下,850-700 h Pa水汽总量最为丰富,总水汽收支基本平衡,有弱水汽流出;夏季水汽净收支为正值,春季、秋季和冬季水汽收支均为负值。（4）京津冀区域近56年地表、地下水资源均呈减少趋势,地表水资源减少趋势尤为显著,平原区地下水资源量减少比山区要快;气候因子降水和气温是影响京津冀区域地表及地下水资源变化的主要因素,但降水影响更为明显;分析表明,京津冀区域人类活动对地表水资源的影响大于气候变化对地表水资源的影响。（5）京津冀区域土壤湿度空间分布不均,且存在明显季节性变化,夏季呈上升趋势,冬季呈下降趋势;土壤湿度与气温、蒸发呈负相关,与降水呈正相关,降水是影响土壤湿度变化的主要因素。（6）预估结果表明了京津冀区域面临增暖和增湿的风险。年平均气温及冬、夏季气温都呈一致上升趋势,尤其夏季升温幅度较大,高达1.2℃左右;21世纪近期京津冀区域年平均降水和夏季降水呈增加趋势,冬季则是增加和减少相间的区域性分布;21世纪近期京津冀区域地表水资源呈弱增加趋势,地下水资源呈减少趋势。