陆面作为大气层的下边界,是气候系统的重要组成部分,具有构成多样、性质复杂、分布不均匀的特征,在天气、气候变化中有着非常重要的作用,在某些局部或某个时段内甚至还起着关键性的作用。　　 由于观测试验以及模式发展等方面的不足,现有的陆面过程模型的一些参数化方案和相应的参数并不适合所有下垫面情况,另外很多陆面过程参数的给定有相当的随意性,而陆面过程模型中地表陆面特征参数的准确表达是改善气候模拟的重要途径。如果采用基于观测资料估计或其他方式得到的能更好地反映真实情况的参数,可以预期对区域气候模拟结果有一定的改进。　　 本文针对以上问题,采用NCAR CLM3.0(NCA)R Community Land Model3.0)、NCAR_CLM3.5(NCAR Community Land Model3.5)、CoLM(Common LandModel)3个发展较为完善的陆面过程模型,利用中国ChinaFIUX观测网络、通榆野外观测站以及锡林格勒草原观测站的野外强化观测资料,做了以下几个方面的工作:　　 (1)CoLM、CLM3.0模式在不同气候条件和下垫面情况下的模拟性能和适用性。从模拟结果看,CoLM、CLM3.0均能很好地模拟出陆.气相互作用的基本特征,在通榆农田站、退化草地站以及锡林格勒草原站的模拟效果优于森林观测站。　　 对地-气通量的模拟,在长白山温带混交林观测站与千烟洲亚热带针叶林观测站,CoLM优于CLM3.0,而在通榆退化草地观测站、锡林格勒草原站以及西双版纳热带季节雨林观测站,CLM3.0优于CoLM。潜热、感热通量模拟值的波动幅度明显大于观测值。冬春时间,模拟的潜热通量明显低于观测值。CoLM、CLM3.0对土壤温度的空间分布及其时间变化趋势有很好的描述能力,但在冬春季节模拟偏低;而对土壤湿度的模拟较差,模拟值明显偏低,且对降水过于敏感。　　 (2)根据CoLM、CLM3.0在模拟中出现的问题,从参数化过程及相关参数上进行了分析。　　 针对CoLM、CLM3.0模式采用的地表吸收太阳辐射、光合作用有效辐射、气孔导度以及植被覆盖度等参数化过程的不同进行了对比分析。结果表明,在CLM3.0采用CoLM相关参数化方案的结果,尤其是光合作用有效辐射和气孔导度的相关方案后,在长白山、千烟洲观测站的模拟结果有了明显改善。　　 针对CoLM、CLM3.0在千烟洲观测站潜热通量的模拟值波动过大的问题,通过对模式相关参数化方案参数的调整,进行了初步的分析,其原因为摩擦速度、比湿廓线、水汽传导率等的参数化以及地面温度的模拟的影响;另外,在6月下旬到8月上旬,9～12月模拟值明显比观测值低,其主要原因同对土壤水文过程的模拟有关。　　 (3)为进一步检验不同参数化方案的模拟性能,采用在CLM3.0的基础上,对土壤水文过程等方面做了改进的CLM3.5模式,综合分析同CoLM、CLM3.0在不同站点的模拟差别,结论如下:　　 CLM3.5对辐射过程以及地-气水热通量交换的模拟同CoLM、CLM3.0相比没有明显改善。潜热通量模拟值仍存在波动幅度过大的问题。在冬春季节,CLM3.5对地.气通量的模拟略有改善。另外,CLM3.5模式减弱了地-气通量以及土壤温度等的波动幅度过大的问题。　　 对土壤温度的模拟结果变化不大,冬春季节模拟值过低以及生长季模拟值略大的问题依然存在。在土壤湿度的模拟上,CLM3.5最大的改善是增大了土壤湿度的模拟值,但在通榆站仍明显低于观测值,另外,对土壤湿度空间分布以及时间变化趋势仍不能很好地表现,且对降水过于敏感。　　 在长白山观测站,CLM3.5模拟的潜热通量同CLM3.0相比,有了非常明显的改善,但同CoLM相比,改善并不明显。此外,潜热通量模拟值在生长季仍然偏低,未能表现出潜热通量在9月份突然降低的特征。　　 在千烟洲观测站,CLM3.5模拟的潜热通量同CoLM、CLM3.0相比,改善非常明显。主要表现为模拟值波动幅度过大的减弱以及在7、8月和9～12月模拟值偏低的明显改善。　　 (4)通过对CoLM模式的敏感性实验来研究不同地表参数在试验站点陆气相互作用过程中的敏感性,并进一步考察不同参数之间的相互影响。在通榆农田站和锡林格勒草原站,以土壤浅层温度、湿度以及感热、潜热通量为目标函数进行敏感性分析试验的结果如下:　　 基于敏感性分析的结果,在通榆退化草地和锡林格勒草原站,土壤颜色、土壤砂土含量、植被叶面积指数和覆盖度、冠层与地面间的拖曳系数、水不可渗透的土壤孔隙度临界值以及叶表最大水分滞留量是地.气交换中非常敏感的参数。其中,土壤颜色对其他参数的影响最大,其他如植被冠层与地面间的拖曳系数以及水不可渗透的土壤孔隙度临界值同植被叶面积指数、覆盖度以及土壤砂土组成存在较大的影响或被影响的关系。　　 (5)采用参数优化试验来确定CoLM模式不同地表参数在当地较为准确的取值范围,一定程度上减小了源于参数取值的模拟误差,如在通榆退化草地观测站,优化后的参数较为明显地改善了地表特征和地.气通量的模拟,尤以土壤湿度的改善最为明显。通过参数优化不能得到修正的误差很大程度是源于相关物理过程所取的参数化方案。对试验结果的分析,为进一步了解在不同气候条件和下垫面情况下的地表参数特征,相关陆面过程参数化方案的改进以及陆面模式的发展提供参数依据。