本文旨在通过修正和改进数值模式中有关裸土的参数和参数化方案以改善模式对我国西北干旱区陆面和区域气候的模拟。首先根据黑河和敦煌实验结果及国内外发展的一些优秀裸土参数化方案对土壤参数、裸土参数化方案在复杂程度不同的单点陆面模式BATS和LSM中进行了模拟改进，然后对区域气候模式RegCM3和LSM进行耦合，分别在大气环流模式CCM3、区域气候模式RegCM3和耦合模式RegCM&LSM中进行了模拟改进工作，并用观测资料进行了检验，得到以下几个结论： (1)陆面模式BATS和LSM在处理裸土表面辐射过程、热过程和裸土蒸发方面存在着较大偏差。在进行了土壤热容、热传导率、热扩散率、地表粗糙度、地表热通量输送系数、地表蒸发因子等参数的修正和裸土反照率、地表热通量、蒸发阻抗参数化方面的改进后，模式能较好的模拟地表吸收的太阳辐射、地表感热、潜热通量和地表温度等物理量，对于地表热过程的改进尤以正午显著。研究表明，对于干旱裸土地表，土壤热扩散率选取1.65×10-7m2.s-1和热输送系数选取2.10×10-3可以得到较合理的地表热过程模拟。采用观测蒸发因子(0．0045)和Sellers(1992)蒸发阻抗参数化则能显著地改善地表潜热通量的模拟。本研究也表明地表热过程的改进对裸土蒸发过程影响不显著； (2)简单裸土方案在一定程度上可以提高CCM3模式对我国西北干旱区和东亚地区对冬夏地气温度和区域降水的模拟能力，尤其能展示冬季青藏高原积雪分布的细节，并在一定程度上减少了夏季高原东南部降水的偏差；改进后的模式感热通量较原模拟增大，潜热通量总体减小； (3)区域气候模式RegCM3总体上能够再现西北短期气候平均状况、季节变化特征及干旱异常特征。但由于对对流层整层温度场和近地面气温存在季节性系统偏差，导致了大气环流场季节性的模拟偏差；降水模拟总体偏大，以西北东部受东亚季风影响的区域偏差最大，同时模拟无法避免在尖锐地形处出现的虚假降水现象；敏感性试验表明，模拟区域尺度选择和积云对流参数化方案对西北地区降水模拟有显著影响，在50Km的分辨率情况下模拟区东西方向选择4000Km和Kuo-Anthes积云对流参数化方案可以得到较好的模拟结果； (4)耦合模式ORegCM保留了LSM模式较细的土壤分层和辐射处理过程的优点，能更好地模拟敦煌地表吸收的太阳辐射；对于ORegCM进行土壤类型、地表粗糙度和蒸发阻抗方案等方面的改进后，对敦煌点地表温度的模拟改进显著，正午地表温度偏差缩小到3℃，日平均偏低不超过1℃； (5)分别在均匀和非均匀下垫面上进行反照率参数化和地表热通量参数化方案改进的结果表明，无论是否考虑植被下垫面的影响，模拟对沙漠裸土地表温度和气温的改进都很明显；但无论参数化方案考虑植被与否，温度模拟改进对于降水模拟都几乎没有影响。这反映了参数化对植被的处理还存在问题。