利用气候系统模式开展年代际气候预测成为近年来国内外气候变化领域研究的热点。年代际预测不仅受外强迫影响,同时也受初值条件影响,模式初始化方法有很重要的作用。本论文建立了全球海洋资料同化系统,通过同化Hadley海表温度观测资料,产生一套新的海洋同化资料,利用这套资料对国家气候中心发展的气候系统模式BCC_CSM1.1进行初始化,完成自1960年至2005年每年起始的年代际预测试验(EnOI_HadInit),与该模式采用SODA再分析资料进行初始化的CMIP5年代际预测试验(SODAInit)进行对比分析。主要研究成果如下:(1)建立全球海洋资料同化系统,生成与模式更加协调的海洋同化资料,为年代际预测试验提供合理的初值。基于BCC海洋模式MOM4_L40和集合最优插值(EnOI)同化方案建立全球海洋资料同化系统,完成自1949年以来连续60年同化积分。海洋同化资料能再现全球海表面温度(SST)持续升高的事实,均方根误差(RMSE)比控制试验模拟结果降低约30%,SSTA时间序列与观测相关达到0.92。(2)EnOI同化初值显著提升BCC_CSM1.1模式对全球SST的年代际预测能力。EnOI_HadInit年代际预测试验能够明显降低模式预测的系统偏差。相对SODAInit,在热带西太平洋、南印度洋和北大西洋热带外东北部区域SST回报技巧明显提升,RMSE普遍减小20%-30%,且相关技巧明显提高,近40年AMO序列相关系数达到0.52。EnOI_HadInit年代际预测可再现PDO在1977-1998年暖位相,提前6-9年预测PDO指数与观测相关为0.41,对南印度洋偶极子(SIOD)预测技巧也有明显提升。(3)EnOI同化初值对全球与东亚气候年代际预测效果有较明显改善。海洋初始化的影响可通过海气相互作用加强整个气候系统的预测性能。EnOI_HadInit对全球平均、欧洲、美国西部地表气温(2m气温)的预测性能相对SODAInit都有明显提升,对中国中东部地表气温也有较好的预测能力。(4)采用EnOI同化初值对未来10-20年气候趋势预测,预测全球平均升温幅度低于RCP4.5预估试验。EnOI_HadInit预测未来10-20年全球平均温度持续上升,到2035年地表气温相对1961-1990年气候态上升约0.9℃,北大西洋2016-2025年呈降温趋势,2026-2035年增暖,北太平洋和印度洋未来20年将持续升温。综合以上分析,BCC_CSM1.1模式利用本研究发展的海洋同化资料进行初始化,年代际预测能力在多方面得到了较明显提升。