全球气候在不同时间尺度上正以前所未有的速率发生变化。这种变化带来了很多方面的挑战:例如,这种变化是如何发生的,未来这种变化将具有怎样的特征,特别在与人类生存环境直接相关的海平面的上升、极端天气和气候事件的增多等方面。人类如何应对这种气候变化更是一个急需解决的课题。本论文的研究正是在这样一个背景下设计和进行的。我们试图在两个不同却又互相交织的学科上获取新的理解:（1）气候变化本身;（2）这种气候变化会带来怎样的公共健康的影响,特别是呼吸系统疾病的变化。考虑到人体健康对周围环境的感知和反应在不同时间尺度上有所不同,本文关注的气候变化着重于在公共健康方面有重要影响但至今很少有人关注的日际气温变化。本论文通过揭示日际气温变化在全球气候变暖背景下的时空演变以及日际气温变化与呼吸系统疾病的关系,来描绘未来公共健康影响的可能情景,从而在这方面为人类应对气候变化提供新的科学基础。本论文总结了我们在以下几方面研究的进展:（1）描述日际气温变化这一物理量的设计以及它的物理意义和可靠性,（2）日际气温变化的年际、年代际变率的主导模态及可能成因,（3）全球变暖背景下日际气温变化的演变趋势的主要特征、背后的物理原因,和未来的可能情景,（4）日际气温变化与季节性流感爆发之间的定量关系。本论文研究的主要结果如下:（1）通过对过去常用的逐日气温标准差（STD）指数的局限性的分析,我们阐明了日际气温变化指数（DTD）存在指示时空局部性和主要表征天气尺度信号的物理意义,并验证了这个指标在全球范围表征天气尺度信号时的适用性和稳定性。（2）历史资料中的DTD的气候态具有纬向性和季节性的特征,中高纬度地区的DTD普遍高于低纬度,DTD在冬春季大,在夏季小,能反映季节性南北向气候态温差变化的特征。为了获取DTD变化的细致特征,我们用经验正交函数分析方法提取DTD的年际变率和年代际变率的时空模态。结果表明,年际首要模态和年代际首要模态都能较好地表征DTD在不同时间尺度上的特征。这种特征主要由南北向温度梯度的热量输送（通过水平温度平流）造成。（3）历史资料里的DTD演变趋势具有较大的空间非均匀性特征。全球增暖不均匀性带来的中高纬度气候态南北向温差的减弱引起北半球中高纬地区冬季大范围的DTD减弱趋势,而海陆间温度趋势变化的不均匀性又造成了亚洲的副热带地区、欧洲、北冰洋沿岸和南半球副热带的DTD增强,这些增强信号的空间范围和强度在夏季更为明显。通过对气候模式的历史气候变化归因试验结果的分析,我们推断全球尺度DTD的演变主要由人类活动产生的温室气体排放所造成,而非自然强迫。未来DTD的长期趋势特征将继续维持,且温室气体浓度越高,趋势越显著。（4）这种DTD的变化特征也会带来季节性传染病峰值强度的变化。基于根据历史资料量化的北半球中纬度地区流行性感冒的季节性爆发与DTD的关系以及气候模式对未来气候的预估,我们估计21世纪末北半球中纬度季节性流感的危险度可能会增加20-50%。