陆面过程是指发生在陆地表面和土壤中控制地气之间动量、热量及物质交换的作用过程，它是气候系统的重要组成部分并影响大气环流和气候变化。干旱区河流输水、城市规划实施、灌溉与农业施肥、点源污染排放这些与生产生活密切相关的人类活动，影响陆地碳氮水循环过程及河流水生生态系统，控制着淡水资源的供给。合理表示这些过程和人类活动的作用，研发陆面过程模型并应用于陆面生态水文过程与气候模拟具有重要意义。《陆面过程模型及其在黑河流域模拟中的应用》介绍了陆气通量、陆面水文过程、陆面生态过程、土壤冻融过程、湖模型等陆面过程各分量模型及参数化，考虑多种过程及人类活动作用的陆面过程模型CAS-LSM与相关应用。模型可应用于干旱区内陆河流域模拟，定量评估河流输水的生态水文效应；结合流域模拟，实现监测河流水环境特别是氮输送的变化；与气候模拟结合，实现城市规划实施的天气与气候效应定量评估。

目录
总序
前言
第1章 陆面过程的基本理论 1
1.1 陆面过程的基本概念 1
1.2 陆面过程在地球系统中的作用 6
1.3 陆面过程及其数值模拟研究 11
第2章 地表特征与水分能量通量 15
2.1 表面非均匀性和数据结构 15
2.2 模型要求 16
2.3 生态组成和结构 20
2.4 地表反照率 22
2.5 植被光合作用 30
第3章 地表地下水文过程 35
3.1 土壤与雪温度模拟 35
3.2 植被冠层水 44
3.3 雪 45
3.4 地表径流和入渗 51
3.5 土壤水 52
3.6 地下排水 58
3.7 来自冰河、沼泽和积雪盖顶的地表径流 59
第4章 冻土水热传输过程 60
4.1 冻土物理过程 60
4.2 考虑冻融界面动态变化的土壤热扩散方程 66
4.3 冻融界面动态变化与陆面过程模型的耦合 76
第5章 湖模型 95
5.1 表面通量和表面温度 95
5.2 湖的温度 97
5.3 湖的水文 101
第6章 河流传输模型 102
6.1 河流传输方案 102
6.2 大尺度河流温度计算参数化方案 103
6.3 河流温度计算方案与陆面汇流模型的耦合 104
第7章 城市模型 106
7.1 城市规划的作用 106
7.2 城市规划对天气气候影响的研究方法 113
7.3 城镇规划对天气气候影响的模拟分析 130
7.4 主要结论 154
第8章 植被生态过程 155
8.1 碳氮库 155
8.2 植物呼吸 155
8.3 碳氮分配 156
8.4 植被物候与调整 162
8.5 碳氮库分解 170
8.6 外部氮循环 179
8.7 植物死亡 183
第9章 地下水侧向流模型 188
9.1 二维地下水数值模型 188
9.2 数值试验 191
第10章 考虑河道输水的河岸生态水文模型 217
10.1 考虑河道输水的河岸生态水文模型构建 217
10.2 数值试验 220
第11章 考虑多种过程及人类活动影响的陆面过程模型CAS-LSM 225
11.1 模型构建 225
11.2 数值试验 242
第12章 CAS-LSM在全球及区域的应用 261
12.1 侧向流对全球陆面过程的影响 261
12.2 人类地下水开发利用对陆面过程的影响 268
12.3 施肥与点源污染对河流氮磷通量的影响 275
第13章 CAS-LSM在黑河流域的应用 279
13.1 黑河输水的河岸生态水文效应 279
13.2 侧向流对陆面过程的影响 289
13.3 取用水对陆面过程的影响 291
13.4 黑河流域冻土对气候变化的响应 295
参考文献 299
索引 323