蒸散发是连接地表水、碳、热循环的关键环节。在气候变暖背景下,实现蒸散发的准确估计对于理解陆气界面生态水文过程的响应至关重要,在农业管理、水资源综合利用等方面具有巨大的应用价值。本文从站点、流域至全球不同尺度开展模型模拟与比较研究,分别利用Coup Model生态模型、改进水文模型和陆地生物圈模型等对蒸散发等的变化进行了探讨,重点分析了不同尺度下ET模拟的关键影响因素并由此归纳得到了导致ET模拟误差的潜在原因。首先,针对站点蒸散发模拟所需,利用FLUXNET站点的通量和气象数据,建立了Coup Model模型,分析了1961-2020年间的不同纬度蒸散发和水分利用效率的长期变化;最后采用通径分析方法,得出不同纬度蒸散发等的主要影响因素,证实了纬度升高使得温度、辐射、降水减少,导致蒸散发主要影响因素由降水转为土壤温度,同时蒸腾比对水分利用效率直接效应减弱,土壤温度作用增强。针对高寒旱区流域水文过程模拟中蒸散发动态及水文变量变化,本研究探索了将GR4J水文模型与改进的融雪模型相结合,流域的蒸散发过程与水文变量开展研究。模型验证结果表明,改进融雪模块可以提高水文模型的性能。三种未来气候情景下流域水循环的分析结果表明,21世纪开都河流域蒸散发显著增加、降水和径流随变暖程度和时间推移逐渐呈下降趋势;开都河流域水循环响应还将呈现明显的季节特征,其中夏季的变化非常显著。陆地生物圈模型常应用于大尺度生态水文过程的模拟,本文在全球尺度上开展了蒸散发估算数值评价研究。经通量数据验证,基于扩展三重配置法融合的蒸散发表现优于单个蒸散发产品。以融合蒸散发为参考,陆地生物圈模型普遍低估了热带森林和稀树草原的蒸散发;同时13个模型平均的蒸散发表现出季节性偏差,其偏差程度取决于纬度和干湿状况。这种蒸散发误差可能是由于陆地生物圈模型缺乏植被根系动态和物候对气候变化的响应。