全球气候变暖,极端高温事件频繁发生,对人类生产生活、社会经济发展造成了重大影响,越来越多的学者开始关注极端高温事件背后的物理机制。陆气相互作用包含重要的物质与能量交换过程,并显著影响极端高温事件的发生。土壤湿度作为陆面过程中的一个关键因子,其对气候影响等小尺度物理过程被认为是可能导致温度异常的强化机制。当前有关陆气相互作用的研究方法主要基于数值诊断与模式模拟,然而有限的土壤湿度观测数据不能满足研究需要,模式研究也较少的关注土壤湿度异常对极端事件的影响。因此本文选取中国地区作为研究区域,首先利用当前广泛使用的再分析数据集ERA-Interim对中国地区土壤湿度的时空分布特征进行了描述,对土壤湿度的气候特征有了一定的认识后;再利用统计诊断方法研究1980-2013年中国地区土壤湿度-气温耦合关系,探讨中国地区土壤湿度-气温耦合热点区域以及耦合强度变化的季节性和区域性特征,并尝试探索土壤湿度与高温热浪之间的联系;最后利用数值模拟的方法,基于区域气候模式Reg CM4.7对中国地区1979-2015年的气温进行模拟,设计敏感性试验,分析不同区域土壤湿度异常年份对夏季极端高温的频率和强度的影响。主要的研究成果如下所示:(1)中国地区土壤湿度的年平均和季节平均的空间分布均呈现由西北、华北地区向东北、南方地区递增的特点。不同典型气候区存在不同程度的土壤湿度变干趋势,在湿润区域最为明显,过渡区次之。湿润区以及过渡区土壤湿度月际变化幅度大,干旱区和青藏高原地区土壤湿度月际变化较小。(2)我国华北地区和青藏高原是土壤湿度-气温耦合热点区域,且在过渡区土壤湿度-气温耦合最强。春季土壤湿度-气温耦合较其它季节强烈,不同典型气候区耦合也存在较大差异。2013年东南热浪和2009年华北热浪的案例研究发现,当土壤水分亏缺,相关的能量和温度异常增强会导致土壤湿度-气温耦合增强。(3)利用Reg CM4.7对中国地区气温进行模拟,结果表明模型能较好的模拟出气温年均值的空间分布与气温的高值区和低值区,并且对于一些特殊地形地区的气温也能很好的刻画。土壤湿度可以解释湿润区以及过渡区夏季40%以上的极端高温频率和强度的变化。土壤湿度异常对于不同气候区夏季极端高温的频率和强度的影响也存在差异。在干旱区,土壤湿度的异常对极端高温的频率以及强度的变化有一定的影响但不是十分显著。在过渡区,土壤湿度的负异常可以使得大部分地区极端高温的频率和强度均增加40%,土壤湿度正异常可以使得大部分区域极端高温频率减少40%,但是强度的变化并不与频率一致。湿润区的极端高温对土壤湿度负异常的响应较为敏感,土壤湿度负异常可以导致湿润区极端高温的频率增加60%,强度增加40%以上,而在土壤湿度正异常年份对极端高温的影响没有这么显著。在青藏高原地区,土壤湿度的负异常与正异常对极端高温频率和强度的影响较为相似,均反映出青藏高原的西部极端高温频率和强度减少,东部少部分地区的频率和强度增加。