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黄河源区位于青藏高原东北部,是黄河重要的水源涵养区,其土壤温湿度变化及相关气候效应对于黄河径流衰涨和青藏高原研究具有非常重要的意义。本文利用中科院寒旱所玛曲土壤温湿度观测网数据验证了三套常用土壤温湿度再分析资料—ERA-Interim、CFSR(NCEP Climate Forcast System Reanalysis)和JRA-55(JMA Japanese 55-year Reanalysis)在黄河源区的适用性,结合玛曲气象站观测资料进一步分析了35a来黄河源气候变迁和近年土壤温湿度变化,最后利用再分析资料与通用陆面模式CLM4.5(Community Land Model4.5)分析土壤温湿度空间分布,同时检验CLM4.5在青藏高原地区的模拟性能。主要结果如下:(1)CFSR能够更好地描绘黄河源区土壤湿度变化,而ERA-Interim对于土壤温度的变化刻画能力更强,JRA-55无法描绘黄河源区土壤温湿度变化。(2)35a来黄河源区气温总体呈上升趋势,与全球气候变暖的背景相吻合,气温上升主要发生在20世纪末期至今;降水量总体变化不大,稍有增加;土壤温度对于气候变化具有指示作用,但对全球变暖的响应强度没有气温显著;土壤湿度呈上升趋势,土壤冷季冻结周期变短,暖季持续时间拉长。(3)35a来黄河源区气温、土壤温湿度均发生突变,降水未发生突变。气温突变始于1997-2000年间,2000年后上升趋势显著;降水在1987-2004年间呈下降趋势,2005年至今稍有增加;土壤温度在1985-1986年期间发生突变,1994年后上升趋势显著,突变时间较气温提前,对气候变暖更加敏感;土壤湿度于2002年左右发生一次上升突变。(4)近年来黄河源区冷季、暖季以及季风季10cm深度土壤温湿度有暖干化趋势。(5)黄河源区两湖及黄河周边暖季为冷湿中心,冷季为暖干中心。CLM4.5模拟精度高,能够较好刻画黄河源区土壤温湿度变化细节,效果优于再分析资料,总体上能够较好地描述土壤温湿度变化,但是与实际观测仍然存在差距。