中世纪暖期又称“小气候适宜期”，指900-1300AD出现在欧洲及大西洋临近地区的相对温暖的气候阶段。中世纪暖期是2000年来全球最重要的气候事件之一。随着各种气候代用资料的开发，对于中世纪暖期的认识正逐步深入，但由于代用资料的区域差异，致使在中世纪暖期是否具有全球性，中世纪暖期在不同区域的起迄时间、增温幅度、内部波动，中世纪暖期的成因等问题上存在较多争议，对中世纪暖期气候变化的成因机理的研究亟待深入。为了对中世纪暖期的气候有一个更加全面深入的了解，必须将古气候模拟研究与重建资料相结合，弥补重建资料空间分布不均匀和时间分辨率较低的不足，从动力学机制上理解中世纪暖期的形成与变化过程，加深对过去气候变化机理的认识。　　 本文利用全球海气耦合模式ECHO-G的1000个模式年的长积分气候模拟试验结果研究了中世纪暖期(1000-1250年)和中世纪暖期鼎盛期(1131-1160年)的温度、降水、位势高度场和海平面气压场的时空演变特征，以及中世纪暖期鼎盛期和现代暖期(1961-1990年)各气候要素的空间分布的差异；通过对模拟试验结果的标准化资料的EOF分析和谱分析揭示了中世纪暖期、中世纪暖期鼎盛期以及现代暖期气候的主要空间分布模态及其时间变化特征和周期性规律。结果表明：　　 中世纪暖期是一个全球性现象，但各地中世纪暖期的增温幅度和变化位相存在差异。中世纪暖期不是一个持续稳定的暖期，而是存在峰谷起伏变化，其中冷谷的持续时间为40-80年。全球平均的中世纪暖期出现在1000-1280年间。在这个时期，北半球的温度变幅最大，南半球变幅最小。中世纪暖期鼎盛期全球绝大部分地区增温明显，增温幅度在低纬度地区最小，中纬度地区次之，高纬度地区最大。　　 中国的中世纪暖期出现在公元1000-1250年间，最暖的30年(中世纪暖期鼎盛期)出现在1131-1160年。中世纪暖期中国的年平均和夏、冬季平均温度距平变幅西部最大，东部最小。中国东部的增温幅度由南向北逐渐加大，变幅为0.4℃-0.8℃，中国西部的增温呈Ω型分布，且随着海拔高度的增加，增温幅度逐渐加大，最大增温达2.0℃-2.2℃。东部与西部地区年平均温度和夏季平均温度的变化趋势一致，而冬季平均温度的变化趋势相反，时间变化具有准2年的振荡周期。　　 模拟试验表明，中国中世纪暖期的形成是太阳辐射、火山活动、CO2和CH4浓度变化驱动下气候系统耦合变化的结果。在太阳辐射、火山活动、CO2和CH4浓度变化的驱动下，气候系统的辐射平衡、感热、潜热和大气环流都发生了相应的改变，从而引起温度和降水的变化。通过对太阳辐射常数、火山活动指数、CO2和CH4浓度序列的拟合分析发现，太阳辐射和火山活动是控制全球和区域温度变化的主控因子，而在最近百年尺度上，温室气体(CO2和CH4)浓度含量的变化对温度变化起着更为重要的作用。　　 中世纪暖期鼎盛期与现代暖期各气候要素场的空间分布型存在明显的差异，这是这两个时期外部驱动因子的差异所致。通过比较这两个时期的太阳辐射常数、火山活动指数、CO2和CH4浓度并进行拟合分析发现，导致现代暖期气候变暖的主要原因是由于人类活动而引发的温室气体浓度的增加，而中世纪暖期气候变暖的主要原因是火山活动的变化。