陆面水文过程对气候变化有非常重要的反馈作用，因此陆面水文过程模拟性能对气候变化研究及其未来预估具有重要影响。但是目前陆面过程模式水文参数化方案还存在一些不足，如简易处理地下水计算、土壤下渗能力的空间变异性考虑不足、率定参数较多以及未考虑壤中流等。Atmosphere-Vegetation InteractionModel(AVIM)陆面模式以动态植被为主要特色，但水文过程计算较为简化，未考虑次网格非均匀性、不计算地下径流、无地下水模块。然而复杂的水文模型由于存在诸多参数需要率定和空间分辨率较高的问题，难以应用于大尺度陆面过程研究。此外，无论是陆面过程模式水文参数化方案还是水文模型，地下水位计算均采用传统给水度方法，但在模拟过程中给水度是随时间变化的，给水度的实际应用是个挑战。针对上述问题，本文自主发展了一个普适性的新水文模块Common Hydrology Model(CHM)，并开展CHM与AVIM陆面模式的耦合研究工作。论文主要研究内容和结果如下:　　首先，基于GLDAS-1.0陆面模式结果，本文系统评估了原始AVIM陆面模式水文过程的模拟性能。对于全球尺度气候态模拟，AVIM得出的空间分布和季节循环与GLDAS-1.0较为一致，但在数量级、峰值出现时间、局部地区分布上还有一定的差异。AVIM计算的地表径流在全球范围内存在普遍偏低问题，且偏低幅度显著。其模拟的全球平均蒸散发和2米土壤湿度在量值上是合理的，但与GLDAS-1.0结果还有较大的地区差异。即与GLDAS-1.0相比，AVIM模拟的蒸散发在大部分地区偏高，但在赤道附近偏低，且在澳大利亚西海岸有两处异常高值区;而AVIM的2米土壤湿度在赤道地区偏高，在非洲北部、中国西北部地区偏低，而且在澳大利亚西海岸也出现了两处高值区。因此原始AVIM对水文过程的模拟还存在不足，有待进一步完善。　　再者，本文针对目前陆面过程模式水文参数化方案和水文模型存在的问题，自主构建了CHM新水文模块，其具有以下性质:考虑了次网格非均匀性的影响，适用于不同空间尺度地区;既能满足蓄满产流又能满足超渗产流计算;提出了新土壤湿度相关法动态模拟地下水位;只有一个率定参数（表征蓄满产流的土壤厚度），且具有一定的物理意义;产流计算中初步考虑了壤中流。CHM水文模块在黄河的唐乃亥流域、长江的乌江和嘉陵江流域验证结果表明，无论是高流量还是低流量过程均与观测结果具有较高的一致性，尤其是低流量过程模拟效果更佳，相关系数最高达0.94，纳什系数最高为0.86。低流量主要由地下径流组成，而地下径流是基于地下水埋深计算得到的，表明CHM模拟的地下水位波动与实际情况较为接近。通过与中国农业气象土壤水分数据集观测资料相比，CHM对0.4米土壤湿度模拟效果与GLDAS2.0-Noah基本相当甚至略优，两者土壤湿度时间变化曲线的一致性较好。此外，与传统给水度方法相比，新土壤湿度相关法更为合理、便捷，避免了采用给水度方法时给水度确定困难以及多参同效问题。这些结论充分证明了新水文模块对地表和地下水模拟的合理性。　　最后，将CHM耦合到AVIM陆面模式中并验证。结果表明AVIM-CHM耦合模式在唐乃亥、乌江和嘉陵江流域的模拟效果优于离线CHM，其原因是耦合模式采用的是1°×1°降水，即相对于离线CHM采用的流域面平均降水考虑了空间变异性，此外AVIM包含融雪模块，因此唐乃亥流域的春季融雪径流被模拟了出来。AVIM-CHM耦合模式模拟的地下水位和土壤湿度略高于CHM离线结果，AVIM-CHM在三个研究区域计算的蒸散发偏小在一定程度上会导致地下水位偏高，但主要原因在于，耦合模式中土壤水与动态植被、能量计算之间有重要的反馈作用，相对于离线过程更加复杂。当全球采用一套参数进行率定时，相比于GLDAS-1.0陆面模式结果，AVIM-CHM的径流模拟效果更接近与University ofNew Hampshire-Global Runoff Data Center(UNH-GRDC)观测径流。由于全球共用一套参数，且地下水达到平衡状态的时间比较长，AVIM-CHM模拟的局部地区土壤湿度空间分布尚不理想，但其季节变化曲线明显优于原始AVIM结果、并与GLDAS-1.0保持一致。同时，从现有文献的全球地下水埋深模拟结果来看，AVIM-CHM模拟的地下水位在空间分布上基本合理。这些结论表明AVIM-CHM耦合模式水文过程模拟合理，为今后的水文与大气相互作用奠定了模式基础。