湖泊在区域气候中扮演着重要角色，因其面积、深度、地理环境等的差异，湖泊陆面过程与气候效应复杂多样。本文利用鄂陵湖流域的观测资料、再分析资料和遥感数据，通过统计分析与高分辨率数值模拟，分析了该地区非均匀下垫面的水热交换与大气边界层结构，比较了粗糙度变化对湖泊水热交换与边界层过程的影响，验证和改进了现有湖泊模型粗糙度参数化方案;同时结合敏感性实验，评估了模式改进对湖区气候模拟的作用，探讨了湖泊对区域气候的影响。　　(1)观测结果表明鄂陵湖近地层大气多数时段处于热力不稳定状态，尤其是在夜间和干冷空气入侵时，干冷空气过境易导致湖面对流边界层爆发式增长。　　鄂陵湖潜热与感热的年度峰值一般出现在8～9月和11月，即使在结冰期，感热仍以正值居多。湖表温度大多高于气温，近地层大气经常处于不稳定状态;从中度不稳定到弱不稳定层结，感热输送较强，潜热大值区集中在弱不稳定到近中性层结。冬春季节的白天，在湖岸陆地存在剧烈的感热输送，而夜间湖面的水热交换较强。干冷空气入侵导致湖面感热骤增而陆地感热剧减，风切变增强，促进了湖面对流边界层爆发式增长;ACM2边界层方案能够较好地模拟这一过程，而BouLac方案的边界层发展较慢，两者均未能模拟出湖区夜间深厚的混合层。　　(2)模拟表明，总体上热量粗糙度的变化对于感热影响最大，而潜热受到动量粗糙度的影响大。　　在非结冰期，耦合模式对湖面感热的模拟效果优于潜热，潜热模拟值明显偏高;总体上热量粗糙度的增（减）对于感热增（减）的贡献最大，其次是动量粗糙度的减小（增加）;对潜热影响最大的是动量粗糙度的变化，其次是水汽粗糙度。不同类型粗糙度的增加都会降低湖表温度，粗糙度改变后，湖表温度的变化幅度最显著，其次为气温;浅湖区湖表温度对于粗糙度变化的响应更敏感。动量粗糙度对风速的影响与风区长度呈正比。　　(3)现有湖泊模型明显低估了弱风条件下鄂陵湖的动量粗糙度，加入细纹波作用项后，模拟效果明显改善。　　近中性层结下，鄂陵湖动量、热量和水汽输送系数分别为2.51×10-3，1.49×10-3和1.36×10-3。从近中性到不稳定层结，观测的动量输送系数呈减小趋势，似乎有悖于相似理论，但当动量粗糙度近似为常量后，动量输送系数仍随大气不稳定度的增强而增大，符合相似理论。弱风下，观测的动量输送系数和粗糙度随风速的增加而显著减小，但湖泊模型(LISSS、CLM4.5和Verburg)模拟的动量输送系数和粗糙度明显偏小，难以表现观测得到的趋势;风速大于4.0 m s-1时，模拟值偏高。模型计算的热量（水汽）输送系数与观测是否一致取决于动量粗糙度和热量（水汽）粗糙度的配合，LISSS的结果相对最好，CLM4.5偏差最大。湖泊粗糙度参数化过程中，直接采用观测的摩擦速度与动量粗糙度进行拟合易产生虚假相关，需要采用模型计算的摩擦速度替代。湖泊粗糙度方案中引入细纹波作用项后，弱风下动量粗糙度随风速变化的模拟效果明显好转，三种粗糙度的频率分布较原方案更接近于观测值，潜热模拟也得到一定改善。　　(4)模式中湖泊深度、粗糙度以及初始表面温度的改进明显改善了湖面气温和感热的模拟;湖泊变成草地后，该区域气温及其日较差增大，降水增加。　　耦合模式的湖泊深度、粗糙度及初始地表温度修正后，湖区气温的模拟明显改善，但对风速的影响较小;湖面感热的模拟亦显著好转，尤其是在春末夏初和深秋这类融冰与冻结时段，但模拟的湖冰表面感热大多仍为负值，与观测有较大偏差;潜热的改善主要体现在模拟与观测的相关系数剧增，而对平均值的改进较小。初始表面温度改进的效果主要体现在第一年，经历结冰期后效果明显减弱。扎陵湖与鄂陵湖变成草地后，白天增温主要体现在冻结期与融冰期，夜间降温则表现在其他阶段，尤其是9～10月;两湖区域全年感热增加了6.37倍，潜热减小了56.17％，两者之和的平均值从71.23 W m-2（有湖）增加到84.58 W m-2（无湖），对于整个模拟区域，感热与潜热之和亦少量增加。湖泊消失后，6～9月两湖区域上空增温明显，形成典型的异常辐合场，两湖及周边降水明显增加，其他地区普遍减少，辐合场的年际变化与增雨区分布具有良好的一致性。　　本文的结果将有助于加深对青藏高原湖泊陆面过程与气候效应的认识，有利于提高数值模式对高寒湖泊以及湖区天气气候的模拟能力，为进一步深入研究青藏高原湖泊对区域气候的影响及作用机理奠定基础。