摘要

通过对典型黄土塬区陆-气能量水分过程和大气边界层结构的观测，研究了陆-气能量和水分输送特征，探讨了土壤水分运动对土壤热通量的影响，发现在夏季雨后晴天，发生在农田土壤中的水汽输送及相应的相变过程对土壤热通量有一定影响；研究区的主导能量通量有较大的月际波动和年际差异，降水量分配是影响研究区地表能量分配的重要因子；大气需水要是控制研究区蒸散发量逐日变化的最主要因素，植被状况次之；研究区蒸散发受到水分胁迫，其对大气需水的响应率依赖于土壤含水量；研究确定了决定冬小麦生长季能量分配的土壤含水量阈值（0.11 m3 m-3），高于此阈值时，潜热通量占主导，冬小麦收割后该阈值略有增加；在对比分析干旱区和半干旱区土壤温湿度、土壤热通量、地表净辐射、土壤温度梯度和土壤热传导率差异的基础上，估算了研究区土壤含冰量及其融化潜热，分析了土壤冻融对土壤热通量和土壤热传导率的影响，发展了陆面过程参数化方案，结合卫星遥感资料，改进了CoLM陆面过程模式；考虑复杂地形影响和陆面资料的时效性，改进了WRF中尺度模式在研究区的模拟性能，加深了对研究区陆-气相互耦合机制的认识。研究结果对认识黄土高原陆面过程在区域气候变化中的作用，改进天气气候模式在该地的模拟能力，提高对未来气候预测的准确率有重要意义。

英文摘要