近地面气象要素是天气和气候研究的重要基本量，可为水资源利用、风能资源评估和农业生产活动等提供重要参考信息。其中风影响天气变化和区域气候的形成，探讨风场特征是陆面过程研究中的一个重要方面，对于天气和气候变化、灾害预警、风能的有效利用等方面都有重要意义。而温度场，特别是气温的时空分布，是水资源和生态系统评估的重要参考量，也是水文模型的重要输入变量。大气边界层作为联系陆表与自由层大气的纽带，通过与陆-气间动量、能量、水分和物质的耦合影响着区域气候的形成。黄土高原地形复杂，由于地处我国气候分界区和农牧交错带，以及东亚季风影响的边缘，对气候变化和人为扰动响应敏感。黄土高原复杂的下垫面状况导致该地区陆气间的能量、水分交换过程异常复杂，近地面气象要素和地表能量分配空间变异大，特殊的地形也导致该地区风场特征非常复杂。本文以黄土高原为研究对象，首先用NCEP和ERA-Interim两种再分析资料驱动WRF模式(NCEP/WRF和ERA-Interim/WRF)，结合常规气象台站资料、野外台站综合观测资料以及“黄土高原典型塬区能量和水分过程的观测与数值研究”加强观测期资料，通过比较NCEP/WRF和ERA-Interim/WRF对基本气象要素、辐射通量、热通量、土壤温湿度以及边界层结构模拟的差异，全面分析了WRF模式对研究区近地面气象场和大气边界层结构的模拟效果，在此基础上，针对WRF对复杂地形区近地面风速模拟误差大的问题，选用NCEP再分析资料驱动WRF，通过三组数值试验，即不考虑次网格地形影响（Base试验）和分别采用Jimenez和Mass次网格地形参数化方案，探讨了次网格地形参数化对WRF模拟近地面气象场的影响。本研究通过对黄土高原地区进行观测和模拟研究，分析再分析资料对WRF模式模拟结果的影响，探讨次网格地形参数化方案的适用性，为WRF模式在黄土高原地形区的应用提供一些参考，为发展适用于该地区的次网格地形参数化方案奠定基础，研究结果对进一步利用WRF模式研究黄土高原地表与大气边界层相互作用有一定指导意义。主要结论如下:　　1) NCEP/WRF和ERA-Interim/WRF能够准确地模拟出2-m气温的日变化，对2-m湿度的模拟效果也较好，其中ERA-Interim/WRF对2-m气温、2-m湿度和地表温度的模拟都好于NCEP/WRF。由于研究区地形复杂，模式对10-m风速的模拟不如其他参量好，模拟的风速偏高。　　2) NCEP/WRF和ERA-Interim/WRF对辐射各分量和地表通量的模拟差异较小，除向下长波辐射外，模式基本能够正确模拟出辐射各分量和净辐射的日变化，模拟偏差主要集中在中午时段。　　3)受感热通量模拟误差的影响，NCEP/WRF和ERA-Interirn/WRF对于边界层厚度的模拟效果都不好，夜间偏低，白天偏高，但NCEP/WRF能够较准确地模拟出边界层厚度的日变化。NCEP/WRF和ERA-Interim/WRF都能比较准确地模拟出边界层内位温、比湿和风速的变化，但风场的误差相对较大，NCEP/WRF对边界层内位温、比湿、风速和风向的模拟能力好于ERA-Interim/WRF。　　4)在研究区内，地形越复杂，次网格地形标准差越大，WRF模式中离站点最近格点海拔高度与站点实际海拔高度差异越大。研究时段内，研究区风速较小，平均风速小于5m/s，不考虑次网格地形影响时，模拟风速明显高于观测值，在相对平坦的地区，模拟风速与观测风速之间的均方根误差较小，地形越复杂，均方根误差较大。　　5)采用次网格参数化方案后，模式对风速的模拟有明显改进，认同指数、准确率、相关性都有明显提高，模拟误差明显降低。模式能模拟出风速的日变化，但不考虑次网格地形影响时，模拟风速几乎是观测值的2倍，考虑次网格地形影响后模拟风速明显降低，其中Jimenez方案模拟的风速与观测值之间的偏差最小。Jimenez方案能更好地描述风速的空间分布特征，而Mass方案仅降低了平原和山谷地区的风速却没有突出山区的高风速，对风速空间变化的模拟较差。总体上，Jimenez方案的改进效果要优于Mass方案。