本文基于对国内外极端气候事件研究的全面回顾,指出了极端气候事件、干旱指数破纪录事件等方面还有很多问题有待于深入研究并对其中的部分问题进行了研究和探讨。首先利用破纪录事件理论研究了中国干旱破纪录事件的时空分布特征,随后基于重标极差方法研发了一种新的动力学结构突变检测方法,同时利用去趋势波动分析方法对中国东部的531年旱涝等级的指数序列进行了研究,分析旱涝演变的无标度特征,然后研究了北京地区日降水量的极端变化特征,最后研究了北京地区的气候复杂性。主要结论如下：1)全国帕尔默干旱指数破纪录事件年发生频次大体上存在两次较明显的跃变,两次跃变的出现均是以跃变之后的帕尔默干旱指数破纪录事件显著偏多为主要特征；华北帕尔默干旱指数破纪录事件年发生频次和太平洋几十年涛动也有较好的相关。2)提出了一种针对相关性时间序列动力学结构突变检测的新方法—滑动移除重标极差分析,该方法能够准确地检测出理想序列中的动力学结构突变,其检测结果具有很强的抗噪能力。3)采用去趋势波动分析方法对中国旱涝等级指数序列进行了标度分析,发现旱涝演变具有标度不变性,具有长程相关特征。4)利用北京地区日降水资料研究了北京地区极端降水特征,指出北京地区极端降水呈下降趋势。5)基于日降水和日平均气温的多尺度样本熵的空间分布格局反映了北京地区大气环流以及地形对气候的影响；城市化使得日降水的复杂度升高,对日平均气温的影响则不明显。