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湖气温差是影响湖泊和大气界面热量、水汽交换的重要因素，湖表是湖泊和大气的界面，研究湖表辐射和能量平衡对理解湖泊局地气候效应机制具有指导意义。但由于青藏高原野外观测试验开展不易，目前对青藏高原湖泊湖气相互作用特征仍需借助湖泊模式进一步研究。驱动数据对模拟结果影响显著，但目前用来驱动模式的再分析资料对高原不同地区湖泊的适用性依然不够清楚。
本文首先利用野外观测数据、MODIS地表温度数据和公用陆面模式(简称为CLM4.5)中的一维湖泊模式，对比分析了中国区域高时空分辨率地面气象要素驱动数据集(简称为ITPCAS)、ERA-Interim和NCEP/NCAR三套再分析资料在青藏高原地区纳木错、班公错和鄂陵湖三个不同深度湖泊的适用性，并对三套再分析资料的准确性进行了初步验证，进一步分析了不同校正方式后的再分析资料对模拟结果的影响。结果表明，用三套不同再分析资料作为模式驱动数据时，CLM4.5湖模式均能够较好地模拟出高原湖泊表面温度的变化，但仍然与MODIS观测结果存在偏差。三套再分析资料中ITPCAS数据集的各气象要素与站点观测更为接近;ERA-Interim数据的向下长波和短波辐射比观测值偏大，造成湖温模拟结果偏高;NCEP/NCAR数据中的向下长波较观测值偏小而风速偏大，是湖温模拟偏低的主因。利用站点观测对再分析资料进行校正，ITPCAS数据进行全要素校正前后模拟结果差别不大，ERA-Interim和NCEP/NCAR进行全要素校正后模拟结果准确性显著提高;对于实地观测资料匮乏的地区，单独对ERA-Interim向下短波辐射数据进行校正以及同时对NCEP/NCAR气温和向下长波辐射数据进行校正均能优化湖表面温度的模拟结果。
其次本文用筛选出来的最优再分析资料ITPCAS驱动CLM4.5湖模式，对比研究了由浅至深的鄂陵湖、班公错、纳木错三个较大较深高原湖泊无冰期湖气温差及湖表辐射能量平衡特征。结果表明，由于高海拔导致的低气温和强太阳辐射影响，23m的鄂陵湖和95m的纳木错无冰期间湖气温差始终为正值，且从春末夏初至秋末冬初持续增大;37m的班公错6～7月更暖更干，造成湖表增温慢于气温，出现为期35天的负湖气温差。无冰期感热通量变化趋势与湖气温差相同，班公错负感热通量出现时间与负湖气温差吻合。三个湖泊无冰期潜热通量均为正值，班公错更多的净辐射转化为潜热释放。
最后通过设计深度和驱动气象因子敏感性试验研究造成3个湖泊湖气特征差异的原因。结果表明，当湖泊局地气候相近时，深湖与浅湖相比，湖泊最大冰厚减薄，冻结日延后，解冻日提前，冰期缩短。深湖春季湖气温差为正出现的时间较浅湖早，但湖表升温速率慢于浅湖，造成春末至秋初浅湖湖气温差大于深湖。无冰期浅湖湖气温差变化很小，无冰期深湖湖气温差逐渐增大，峰值约为浅湖的2倍。浅湖冰期长，反射向上短波辐射多。浅湖湖表向上长波辐射峰值出现在7月末，深湖峰值出现在8月初，5月中旬至9月初浅湖向上长波辐射大于深湖。除9月至11月初湖表净辐射浅湖大于深湖外，一年中其余时间均是深湖湖表净辐射大。浅湖潜热通量大值区集中在夏季，而深湖大值区集中在秋季。深湖在春夏季能够存储更多的热量，并在秋冬季向湖表传输热量以致湖温降低速率慢于浅湖，使湖泊延迟结冰，释放更多热量为湖泊潜热和感热供能。对于高原湖泊而言，十几米深度湖泊存在一个湖泊湖气相互作用特征突变的临界深度。相同深度湖泊湖气特征差异主要由局地气候背景差异引起。不同湖气特征变量对气象因子敏感程度不同，综合评分替换向下短波辐射后鄂陵湖与班公错湖气特征变量较为接近。同时替换气温、比湿、向下长波和短波数据，鄂陵湖和班公错模拟湖气特征量相关系数≥0.98。
本文首先利用野外观测数据、MODIS地表温度数据和公用陆面模式(简称为CLM4.5)中的一维湖泊模式，对比分析了中国区域高时空分辨率地面气象要素驱动数据集(简称为ITPCAS)、ERA-Interim和NCEP/NCAR三套再分析资料在青藏高原地区纳木错、班公错和鄂陵湖三个不同深度湖泊的适用性，并对三套再分析资料的准确性进行了初步验证，进一步分析了不同校正方式后的再分析资料对模拟结果的影响。结果表明，用三套不同再分析资料作为模式驱动数据时，CLM4.5湖模式均能够较好地模拟出高原湖泊表面温度的变化，但仍然与MODIS观测结果存在偏差。三套再分析资料中ITPCAS数据集的各气象要素与站点观测更为接近;ERA-Interim数据的向下长波和短波辐射比观测值偏大，造成湖温模拟结果偏高;NCEP/NCAR数据中的向下长波较观测值偏小而风速偏大，是湖温模拟偏低的主因。利用站点观测对再分析资料进行校正，ITPCAS数据进行全要素校正前后模拟结果差别不大，ERA-Interim和NCEP/NCAR进行全要素校正后模拟结果准确性显著提高;对于实地观测资料匮乏的地区，单独对ERA-Interim向下短波辐射数据进行校正以及同时对NCEP/NCAR气温和向下长波辐射数据进行校正均能优化湖表面温度的模拟结果。
其次本文用筛选出来的最优再分析资料ITPCAS驱动CLM4.5湖模式，对比研究了由浅至深的鄂陵湖、班公错、纳木错三个较大较深高原湖泊无冰期湖气温差及湖表辐射能量平衡特征。结果表明，由于高海拔导致的低气温和强太阳辐射影响，23m的鄂陵湖和95m的纳木错无冰期间湖气温差始终为正值，且从春末夏初至秋末冬初持续增大;37m的班公错6～7月更暖更干，造成湖表增温慢于气温，出现为期35天的负湖气温差。无冰期感热通量变化趋势与湖气温差相同，班公错负感热通量出现时间与负湖气温差吻合。三个湖泊无冰期潜热通量均为正值，班公错更多的净辐射转化为潜热释放。
最后通过设计深度和驱动气象因子敏感性试验研究造成3个湖泊湖气特征差异的原因。结果表明，当湖泊局地气候相近时，深湖与浅湖相比，湖泊最大冰厚减薄，冻结日延后，解冻日提前，冰期缩短。深湖春季湖气温差为正出现的时间较浅湖早，但湖表升温速率慢于浅湖，造成春末至秋初浅湖湖气温差大于深湖。无冰期浅湖湖气温差变化很小，无冰期深湖湖气温差逐渐增大，峰值约为浅湖的2倍。浅湖冰期长，反射向上短波辐射多。浅湖湖表向上长波辐射峰值出现在7月末，深湖峰值出现在8月初，5月中旬至9月初浅湖向上长波辐射大于深湖。除9月至11月初湖表净辐射浅湖大于深湖外，一年中其余时间均是深湖湖表净辐射大。浅湖潜热通量大值区集中在夏季，而深湖大值区集中在秋季。深湖在春夏季能够存储更多的热量，并在秋冬季向湖表传输热量以致湖温降低速率慢于浅湖，使湖泊延迟结冰，释放更多热量为湖泊潜热和感热供能。对于高原湖泊而言，十几米深度湖泊存在一个湖泊湖气相互作用特征突变的临界深度。相同深度湖泊湖气特征差异主要由局地气候背景差异引起。不同湖气特征变量对气象因子敏感程度不同，综合评分替换向下短波辐射后鄂陵湖与班公错湖气特征变量较为接近。同时替换气温、比湿、向下长波和短波数据，鄂陵湖和班公错模拟湖气特征量相关系数≥0.98。