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作为地球系统重要组成部分，陆面系统的物质、能量和动量的交换过程对区域天气过程和全球气候变化都有着重要影响。陆面过程的准确模拟能为大气模式和气候模式提供可靠的下边界条件，有助于提高天气及气候预报的精度，对于全球变化研究及区域干湿状况监测有着重要意义。
均一的下垫面条件有助于研究陆面模式的模拟能力和适用性，而复杂的下垫面则更有利于分析模式验证本身存在的尺度问题。为了验证陆面模式的模拟效果，同时研究模拟验证中的尺度问题，本文采用国际认可度较高的陆面模式SiB2，选取中国北方地势平坦、植被覆盖均一的阿柔观测站和下垫面条件相对复杂的密云观测站进行了模拟验证研究。
参数敏感性分析表明：模式对叶面积指数和土壤水分都比较敏感；土壤水分越接近植被凋萎系数，模式对土壤水分的敏感性越高，土壤水分超过蒸腾需水，模式对土壤水分变得不敏感。
综合利用气象数据、调查数据、MODIS产品数据以及涡动相关数据对阿柔站地表水热通量进行了模拟和验证。结果显示SiB2对显热通量模拟偏高而潜热通量的模拟偏低。通过分析，认为主要问题是SiB2对生长最适温度和胁迫温度等参数的设定不适合于高寒地区植被生长特征，从而造成植被蒸腾模拟不充分。将默认的植被生长最适温度替换为植被生长最快季节白天平均温度，胁迫温度做相应调整，模拟效果明显改善，显热通量、潜热通量、土壤热通量的偏差都减小到7％以内。
为了分析模式模拟验证中存在的尺度问题，本文以站点所在MODIS产品像元的空间范围为基准进行参数设置，在阿柔和密云两个观测站点实现了公里尺度(1km×1km)的陆面过程模拟，并与LAS和EC观测的显热通量进行了比较。结果表明：LAS观测更适合于较大尺度模拟的验证，在密云站利用LAS进行验证能够很大程度上避免EC验证引起的50%左右的偏差。通过LAI、植被覆盖度等关键参数的调整，实现了百米尺度的陆面过程模拟，借助模拟结果对LAS在密云站公里尺度模拟验证中对验证效果的提高进行了定量分解，结果表明：LAS相对于EC而言在能量闭合和对下垫面的代表性上对于陆面模式验证而言都表现出比较明显的优势。