土地利用/覆被变化(Land Use/Cover Change,LUCC)对气候的影响是当前全球变化研究的前沿科学内容,气候要素作为生态系统中最重要、最基础的因子之一,其变化对促进地区经济发展以及维护生态系统的稳定具有重要意义。GIS、RS技术以及陆面模式的发展为LUCC的局地气候效应的研究提供了强有力的技术支撑。同一种土地利用变化类型对不同的区域气候的作用结果不一致,因而对不同区域LUCC的气候效应进行分析能为当地土地资源的合理利用和开发以及局地小气候的改善提供指导和理论依据。首先,本文基于1990年和2015年土地利用数据,分析了近25年来流域LUCC的时空分布特征;其次,设计8种不同参数化方案组合,并对其模拟效果进行对比,从中选择出了适合本研究区气候模拟的最佳方案;再次,利用WRF模式模拟2015年1、4、7和10月份的LUCC引起的气象要素的变化,并对其做出了分析;最后,从陆面参数和能量通量两方面初步分析了LUCC的气候效应的机理。主要结论有:(1)近25年来,南四湖流域主要以旱作农业、灌溉农业和草地为主,并且各用地类型的空间分布与流域内地形密切相关。期间,研究区土地利用转换方式主要以“旱作农业→城市建设用地”和“禾本沼泽→水体”为主,其中“旱作农业→城市建设用地”占所有土地利用转换方式的18.06%,“禾本沼泽→水体”占所有土地利用转换方式的12.21%。城市建设用地的变化速度最快,为6.22%,而旱作农业的变化速度最慢为0.01%。(2)利用WRF模式进行了参数化方案的选择,从8种不同的方案组合中选择出了最适合研究区的试验方案,即YSU边界层方案、New Grell scheme积云对流方案及Noah-MP陆面过程方案。对确定的方案进行了模拟结果的性能检验,其中,气温模拟值与观测值的相关系数较高(0.72-0.97,P<0.001),降水模拟效果虽不如气温,但也通过了P<0.05的显著性检验。(3)近25年来,温度受LUCC的影响呈现显著的时空变化特征。LUCC引起全年区域平均温度的升高,其中全年区域2m处平均气温升高0.05℃,全年区域平均地温升高0.09℃。“禾本沼泽→水体”的区域,2015年1、4、7和10月平均气温变化值分别为2.1℃、-3.7℃、-1.4℃和2.6℃,各月平均地温变化值分别为6.71℃、-8.16℃、-3.18℃和6.44℃。“旱作农业→城市建设用地”的区域,各月平均气温变化值分别为1.0℃、1.0℃、1.4℃和1.2℃,各月平均地温变化值分别为1.78℃、2.39℃、4.44℃和2.27℃。LUCC对降水的影响较大,其中,“旱作农业→城市建设用地”导致各月降水量分别减少0.11mm、6.41mm、3.5mm和0.31mm,其它不同土地利用转换方式对降水的影响因季节而异。(4)从土壤湿度变化和能量残差两方面分析其对温度变化的影响。“禾本沼泽→水体”所在区域,土壤湿度增幅最大,2015年1、4、7和10月均大于0.73;“旱作农业→城市建设用地”所在区域,各月土壤湿度均有微弱增加,小于0.1。“禾本沼泽→水体”所在区域,1月和10月能量残差为负值,分别为-120.64W/m~2和-253.39W/m~2,4月和7月能量残差为正值,分别为189.58W/m~2和201.17W/m~2。“旱作农业→城市建设用地”所在区域,各月能量残差均为正值,分别为5.99W/m~2、29.1W/m~2、33.79W/m~2和14.83W/m~2。该研究结果可以为南四湖流域土地资源的合理利用提供依据和方向,同时为改善当地LUCC引起的气候变化问题提供借鉴,并在一定程度上丰富LUCC局地气候效应的案例。