本课程为大气科学、物理海洋学、地理、生态、以及从事气候变化影响研究等专业研究生的研讨课程。本课程目的通过介绍“政府间气候变化专门委员会”（IPCC WG1）第五次评估报告（IPCC AR5）的核心科学内容，帮助学生理解气候变化的基本特征、变化原因以及主要研究方法和手段，包括如何利用气候模式设计数值试验来研究气候变化，引导学生讨论气候变化的核心科学问题。课程第一部分以介绍IPCC第五次评估报告（IPCC AR5）中描述气候变化所涉及到的主要概念和定义，监测气候变化的关键指标等信息；第二部分和第三部分探讨大气、地表和海洋中观测到的气候变化特征；随后，从气候模式评估、气候变化归因、近期气候变化预测和预估、长期气候变化预估、气候现象及其与未来区域气候变化的联系等方面，逐一讲解国际气候变化领域的科学前沿，让研究生了解当前国际气候变化研究的全貌，并组织学生围绕关键科学问题展开讨论。通过本课程的讲授，希望研究生们对气候变化的观测事实和归因等有一个整体的认识，掌握气候变化的基本概念，了解气候变化研究的基本方法。要求学习本课程的研究生已经具备大学毕业水平的大气科学、物理海洋学、地理学、生态学等知识。

第一章：概论 （2学时）
教学重点：自第四次IPCC评估报告（IPCC AR4）以来，通过观测、理论分析和模式模拟，对地球气候系统变化的研究得到了进一步发展，丰富了关于人类活动影响气候变化的证据。此次课程主要讲述IPCC第五次评估报告（IPCC AR5）章节中讨论气候变化涉及到的主要概念和定义，探讨监测气候变化的关键指标，介绍IPCC AR5 中未来情景预估试验的设计方法，和讨论当前气候科学研究的发展方向。课程1/3时间为讨论时间。
第1-2学时：
1.1 IPCC 评估报告的历史、关键概念和气候变化的指标
讲解IPCC评估报告的发展历程、气候变化领域的主要概念、多方面的气候变化证据。从全球和区域地表温度、温室气体浓度、极端事件、海平面气压、海洋酸化、冰雪等方面的变化，来讲述描述气候变化的指标。
1.2 气候变化不确定性的处理
简介气候变化科学中的不确定性问题、对不确定性的表征、IPCC报告中不确定性的处理方法等。
1.3 观测和模式模拟能力的发展
简介IPCC AR4以来观测手段的发展、气候模式对当前全球气候模式的能力，介绍IPCC AR5评估报告中未来情景预估试验的设计方法。
第二章：观测：大气和表面 （2学时）
教学重点：评估自AR4以来关于大气和表面观测的主要科学进展。根据IPCC AR5关于不确定性的定义，确定大气和表面观测中物理气候变量或者气候强迫因子最有可能的变化。让研究生了解气候变化的最基础观测事实和特征。课程1/3时间为讨论时间。
第3-4学时：
2.1 大气成分的变化
2.2 辐射平衡的变化
2.3 温度的变化
2.4 水循环的变化 
2.5 极端事件的变化
2.6 大气环流和气候变率空间型的变化
第三章：观测：海洋 （2学时）
教学重点：同第二章，介绍海盆至全球尺度的海洋气候变化的观测证据。IPCC AR5相对于第四次评估报告IPCC AR4的主要进展，在于增加了来自海洋的气候变化最新观测证据，丰富了气候学界关于海洋在气候变化中作用的认识。课程1/3时间为讨论时间。
第5-6学时：
3.1 海洋温度和热含量的变化
3.2 盐度和淡水含量变化
3.3 海洋环流的变化
3.4 海平面和极端事件的变化
第四章 气候模式及其评估（4学时）
教学重点：气候系统模式包括大气、海洋、陆面和海冰四个关键分量。气候系统模式是开展气候归因、预测、气候预估和理解气候变化过程与规律的重要工具。本次课将讨论被IPCC AR5引用的“国际耦合模式比较计划”（CMIP5）在最近5年关于气候模式发展的最新进展，重点包括CMIP3和CMIP5的模式性能对比、评估方法的改进、动力降尺度方法的改进等。难点是理解模式结果的不确定性及其定量化。课程1/3时间为讨论时间。
第7-8学时：
4.1 CMIP5全球气候模式及其评估
简介全球气候模式在全球和东亚的模拟性能，并CMIP3模式对比。
第9-10学时：
4.2 区域气候模式的发展及模式模拟不确定性介绍
简介区域气候模式的发展、描述和量化模式模拟的不确定性的方法。
第五章 近期气候变化：预估和可预测性 （4学时）
教学重点：近期气候变化主要指未来10-30年的气候变化。对未来10-30年的气候变化预估，是国际热点和难点问题。年代际的气候变化预估，涉及气候系统内部变率的影响、以及温室气体排放等所造成辐射强迫的变化。本章将介绍进行年代际预测和年代际预估的方法、目标、检验指标，及它们之间的差异。课程1/3时间为讨论时间。
第11-12课时
5.1 气候模拟、预测、预估和可预测性的概念
5.2 近期气候预测
5.2.1 什么是年代际预测？
5.2.2 如何评估年代际预测的质量？
第13-14课时
5.3 近期气候预估
5.3.1 近期气候预估的大气和海洋的变化
5.3.2 近期气候预估的不确定性是什么？
第六章 长期气候变化的预估 （4学时）
教学重点：长期气候变化，主要指未来百年的气候变化。IPCC AR5给出了对应不同经济发展路径的温室气体和气溶胶排放“典型浓度路径”（RCP），对应不同的RCP路径，利用气候模式给出不同的未来气候变化情景。 本章将在介绍不同的RCP情景基础上，重点阐述长期气候变化预估的目标、方法、检验指标和不确定性，让研究生理解气候预估的内涵，在其未来研究工作中合理正确使用各种预估产品。课程1/3时间为讨论时间。
第15-16课时
6.1 长期气候变化预估的概念介绍 
6.2 耦合模式预估结果的不确定性 
6.2.1 耦合模式试验介绍
6.2.1 如何通过多个模式集合的方法评估不确定性
第17-18课时
6.3 预估的排放情景和温室气体浓度的变化
6.3.1 排放情景是如何设计的？
6.3.2 不同排放情景导致的21世纪辐射强迫的变化有何差异
6.4 预估的21世纪气候变化 
6.4.1 能量收支和温度
6.4.2 水循环
6.4.3 大气环流
第七章 气候现象及其与未来区域气候变化的联系 (2学时)
教学重点：大尺度气候现象的变化是连接并理解全球尺度气候变化和区域尺度气候变化关系的桥梁。本次课将介绍在全球变暖背景下，CMIP5模式预估的主要气候现象的变化及其与区域气候变化的联系。重点是理解影响东亚气候变化的气候现象、及其预估的变化对东亚气候的影响。难点是理解预估的气候现象和东亚气候变化之间联系的信度。课程1/3时间为讨论时间。
第19-20课时：
7.1 介绍影响东亚气候的主要气候现象、模式对主要气候现象的模拟性能；介绍全球变暖背景下东亚气候的变化、影响东亚气候的主要气候现象的变化，及其二者的联系；
7.2 介绍CMIP5模式预估的未来ENSO变化、及其对全球气候的影响

1.	IPCC, 2013: Summary for Policymakers. In: Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Stocker, T.F., D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex and P.M. Midgley (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, pp. 1–30, doi:10.1017/CBO9781107415324.004.
2.	Stocker, T.F., D. Qin, G.-K. Plattner, L.V. Alexander, S.K. Allen, N.L. Bindoff, F.-M. Bréon, J.A. Church, U. Cubasch, S. Emori, P. Forster, P. Friedlingstein, N. Gillett, J.M. Gregory, D.L. Hartmann, E. Jansen, B. Kirtman, R. Knutti, K. Krishna Kumar, P. Lemke, J. Marotzke, V. Masson-Delmotte, G.A. Meehl, I.I. Mokhov, S. Piao, V. Ramaswamy, D. Randall, M. Rhein, M. Rojas, C. Sabine, D. Shindell, L.D. Talley, D.G. Vaughan and S.-P. Xie, 2013: Technical Summary. In: Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Stocker, T.F., D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex and P.M. Midgley (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, pp. 33–115, doi:10.1017/ CBO9781107415324.005
3.	董文杰，周天军，郭彦，邹立维，2014：气候现象及其与未来气候变化的联系，气候变化研究进展,10(1),60-64. 
4.	周天军，邹立维. 2014： IPCC第五次评估报告全球和区域气候预估图集评述. 气候变化研究进展，2014，10（2）：149-152