全球变暖对极端气候的变化有着广泛而深远的影响.青藏高原是全球气候与环境变化研究的关键区，极端气候变化的研究对其社会经济发展和自然环境保护都具有重要的科学价值与现实意义.本文对青藏高原1961-2006年极端气温和降水的时空变化和概率分布进行了分析，并对未来气候变化情景下气温极值概率的变化进行了预估试验。　　 观测证据表明：青藏高原绝大部分地区极端低温事件频次显著下降、极端高温事件频次显著上升，且前者的下降率普遍超过了后者的增长率.大部分地区的气温极值显著上升，其中极端最低气温的趋势最强.20世纪80年代中期以来，大部分地区与最低气温相关的极端事件(热夜、冷夜、持续冷期、霜日和冰冻日)的趋势普遍增强，而与最高气温相关的极端事件(热昼、冷昼和持续暖期)则普遍从无显著趋势转变为显著趋势，气温极值的变化特征类似.另外，极端气温趋势的月际变化还存在一定的区域性特征，主要表现为南北差异，分界线大致是35°N。　　 与极端气温广泛而显著的变化趋势形成对照的是，极端降水事件指数(大于10 mm降水日、大于20 mm降水日、强降水量、强降水率、极强降水量、极强降水率、连续湿日、连续干日)和降水极值(最大一日降水量，最大连续五日降水量)在青藏高原的大部分地区并无显著趋势.尽管如此，极端降水变化趋势仍存在一定的区域性特征，特别是，青藏高原中部的一些地区的极端强降水事件、极值和连续湿日数存在显著的减小趋势。　　 在青藏高原的绝大部分地区，广义极值(GEV)分布都能较好的模拟气温和降水极值.日最高气温和日最低气温的原始分布存在明显的季节差异，而按照冷季和暖季分别对二者进行模拟的效果较为理想.年极端最高气温与年极端最低气温的GEV分布参数的差异表明，后者的变率明显强于前者.最大一日降水量在绝大多数地区近似于Gumbel分布，仅高原南北部的少数地区近似于Fréchet分布与最大一日降水量不同的是，最大连续五日降水量在高原南部更倾向于倒Weibull分布。　　 在对青藏高原气温极值概率特征研究的基础上，结合统计降尺度、极值理论和随机模拟，设计并验证了具体的降尺度方案.最后，利用气候系统模式FGOALS_g1.0对青藏高原平均气温的模拟数据，对气温极值概率的变化进行了降尺度预估试验。结果显示，在21世纪，虽然青藏高原极端高温和极端低温的概率变化均与平均气温的增暖趋势一致，但高原中部地区的极端高温对气候变暖的敏感性明显强于极端低温，而高原南北部一些地区却恰好相反。