近几年来，森林锐减、土地荒漠化、全球变暖等一系列重大的全球环境问题和气候异常已经引起世界各国的广泛关注，研究这些现象的成因以及产生的后果，成为科学研究中的热点课题。因此深入研究陆地上各种下挚面与大气之间相互作用的物理、生化过程，不断的改进和发展陆面模式，力求使之接近真实状况，已成为全球气候变化以及全球变化研究的迫切需要。本文研究的主要内容就是将SiB3在三个典型的陆地下垫面进行单点模拟分析和实验验证，为模型的进一步改进和提高打下基础，同时可以加强对当地能量与水文循环的认识。　　 SiB3相比SiB2，在以下几个方面做出了重要改进：(1)增加了CAS(Canopy AirSpace)预报变量。(2)考虑了C3与C4植被混合模拟。在SiB2中，不能进行C3与C4植被的混合模拟；在SiB3中，对这一点进行了改进，不但能够进行混合模拟，而且C3和C4植被的比例是随时间变化的。(3)对土壤模型的改进。在S182中，土壤分为三层，植被的根分布在第二层，改进后的S183采用CoLM土壤参数化方法，将土壤分为十层，并且植被的根贯穿整个土壤层。(4)对雪模拟的改进。SiB3中，采用CoLM雪的参数化方案，雪的分层是随着雪的质量和厚度动态变化的，最大可以达到五层，同时将雪的温度与土壤的温度分离开来。(5)考虑了亮叶子和暗叶子。在SiB2中，没有对植被的亮叶子(Sun leaf)和暗叶子(Shade leaf)进行区分，但研究表明，亮叶子和暗叶子对光合作用的贡献是不相同的。因此，在S183中考虑了两种不同的叶子，使光合作用模型更加符合实际规律。　　 本文模拟选取了三个典型高中低纬度带的下挚面站点，包括青藏高原的安多站点，亚马逊流域的KM34站点，美国中西部的wlef站点。其中青藏高原的安多站点地表是高原草甸，是典型的高原干旱和半干旱气候；亚马逊流域的KM34站点代表的是热带雨淋气候：美国中西部的wlef站点代表的是温带大陆性气候。研究结果表明，S183能够较好的模拟出净辐射通量、感热通量、潜热通量以及地表温度随时间的变化趋势以及变化率，尤其在青藏高原安多站点和KM34站点，相关系数达到了0.80左右，在wlef站点也有较好的模拟效果，相关系数在0.78左右。然而，SiB3模拟的感热通量仍然偏高，在青藏高原模拟的土壤较干燥，并且土壤水分随深度的变化趋势与测量数据不符合。随后，利用SiB3对土壤的垂直异质性对陆面过程模拟影响进行讨论，结果表明，在青藏高原考虑不同深度土壤的垂直异质性能够使模型模拟精度有着较为显著的提高。