积雪水热过程模拟已成为气候变化等科学问题的研究热点。针对高寒山区积雪状况的复杂性对单点水热过程进行分析，并在空间上对雪水当量等质能项的分布进行模拟，是积雪研究中关键而基本的问题。本论文在总结国内外积雪模拟研究进展的基础上，着眼于能量过程和遥感观测资料的结合，借助于常规气象数据，建立了一个初步的空间融雪模型，并以此推算积雪期雪水当量等质能项的空间分布。同时对单点上的积雪水热过程也进行了细致的分析，讨论了风吹雪等环境因素在其中的作用，对细致的雪层内部属性变化等也进行了深入探讨。　　 总结全文，创新性的工作主要体现在以下三个方面：　　 1.编写了一个用于模拟山区雪水当量分布和径流的融雪模型，并以实测数据进行了模拟检验。模拟中认为一个积雪阶段的雪水当量变化是该阶段进入雪层的总能量输入的函数，从而计算出一个积雪季的整体雪水当量，在此基础上进一步判别空间上的积雪聚集因子，并将之用于融雪模拟中，最终得到空间雪水当量分布。使用该方法可以在无空间实测的情况下近似模拟多种因素造成的积雪在不同地形下的重分布。文中还结合气象观测和MODIS数据提出了一种判别山区积雪逐日分布的方法。在此基础上，对单点以及空间上的积雪消融变化过程进行了细致分析。　　 模拟结果表明，在2008年的积雪期，冰沟流域雪水当量分布范围在150～400mm左右，且随着海拔的升高而增加，因地形而分布各异。雪积累总量达到8.10×106m3，瞬时最大雪水当量积累约在2.27×106m3kg左右(平均雪水当量75mm，平均雪深约25cm)。雪升华量主要分布在25-150mm之间，空间分布较为均一。雪升华总量达到2.05×106m3。整个积雪期雪升华量的平均值为67.7mm。融雪期之前，逐日的能量净输入基本为负，雪层一直向外发出热量，随着太阳高度角度变化、太阳辐射增强、气温升高等因素，能量输入逐渐增加，引起三次大规模的融雪过程。　　 模拟结果采用单点的气象观测、空间野外采样，以及实测的逐日径流数据进行验证。在与单点的气象站数据对比中发现，模拟结果与实测数据有着很好的吻合度，但是由于所模拟单元为站点所在的栅格，故对单点上的雪深变化模拟并不完全准确，同时由于积雪面积误判等因素，造成模拟过程中雪水当量值被误判为0的情况出现：空间验证结果表明，模拟结果与实测有着很好的相关度，但在海拔较低的两个样区有着高估的情况；使用模拟的融雪水量模拟融雪径流并与实测值进行对比，结果表明模拟结果较为准确。由于冻土解冻引起的土壤水热变化以及再冻结现象引起的径流出流延迟等现象在模拟中未得到很好的体现。　　 2.在单点的融雪过程模拟中考虑了风吹雪的影响。将降水数据加入了风吹雪修正，以改善单点模拟中的降水输入不准确问题，从而减少以往模拟过程中对风吹雪的忽视或高估；同时使用概率的方法将雪面升华和风吹雪升华结合起来，以避免单独使用概率发生法或临界风速法计算风吹雪的不足；分析了风吹雪对长波向上辐射的影响，提出研究风吹雪粒子长波辐射的可能性。　　 在单点的模拟结果表明，风吹雪对长波辐射造成了直接作用，高速且密集的风吹雪粒子增加了长波向上辐射，从而使之趋向一个极值280W/m2。包含风吹雪的单点雪升华模拟结果表明，整个融雪前期，基本以升华为主，几乎不出现凝结现象；而进入融雪期，凝结现象开始出现，但相对于升华而言，仍然是局部现象。整个积雪期雪升华量占降水量的68.8％。净辐射在雪积累前期和雪积累期约在±25W/m2左右波动。融雪期净辐射值逐渐攀升，在融雪后期达到250W/m2，表现为积雪后期能量的正输入。融雪之前，净能量输入在0值左右波动，随着时间演化逐渐升高，直到融雪期后期出现完全为正的能量输入，最高达到350W/m2。　　 3.细化了积雪衰减曲线的概念，借助于积雪衰减曲线对雪水当量的空间变化进行分析，以积雪聚集和消融过程的发生机理对其进行细致划分。分析了降雪以及风吹雪在积雪衰减曲线中的表现过程，将积雪不同阶段的衰减特征区别考虑。　　 积雪面积随雪水当量的变化可分做三个阶段，即因降雪而产生的初次覆盖，因风吹雪等外力作用而形成的积雪重分布过程，以及因消融而产生的规律的衰减过程。研究发现这三个阶段有着不同的积雪衰减规律，积雪雪盖面积的衰减和雪水当量之间的函数关系是有阶段性的。坡度坡向对积雪的聚集有很大的影响，积雪的最大聚集出现在从0到±π/2的坡向上，以±π/2左右的聚集值为最高，大约0.35弧度的坡度对雪有着最大的积累作用。