在全球变化背景下，气温升高对多年冻土的影响日渐突出，了解青藏高原多年冻土分布状况及规律对全球气候变化研究、水资源管理、寒区工程规划和建设的辅助决策具有重要的科学与实践意义。早期的青藏高原多年冻土建模一般采用经验—统计模型，当前一些研究者通过耦合冻土模块的陆面过程模型开展了单点的水热过程模拟。然而传统的经验模型局限性大，对水热物理过程考虑不足；陆面过程模型往往强调表层热交换的模拟且所需的驱动数据多，对深层土壤水热过程考虑不足。尽管数值模型在工程上应用的比较多，但很少应用到冻土的演化过程中。本文是在前人的基础上进一步发展和完善，从热传导和水分平衡方程出发，全面考虑浅层和深层地温、水分的模拟，从而建立一个基于物理机制的水热耦合模型。模型在土壤分层的基础上建立热传导和水分迁移方程，考虑了冻结/融化锋面的相变过程、土壤水的动态变化以及冻土中的未冻水。综合利用了野外调查资料以及遥感数据驱动冻土分布模型，再对青藏高原冻土空间分布进行模拟。　　首先利用COMSOL MULTIPHYSICS3.5a中的泛用型偏微分方程模块（PDE模式）进行二次开发，建立冻土的一维水热耦合数值模型。选取与热传导方程和水分迁移方程对应的泛用型偏微分方程、再进行几何建模、然后分别设置各层土壤水热参数，求得每一层土壤的温度与水分含量，并在单点的唐古拉观测场验证模型的有效性。为将模型应用到整个高原面上，将估算后的0cm地表温度作为模型的温度上边界条件；将美国国家航空航天局开发的GLDAS（Global Land Data Assimilation System）全球陆地数据同化系统中的NOAH模型模拟的0cm土壤水分作为模型的水分上边界条件。温度下边界条件为地热，可通过导热系数和地温梯度求得；水分下边界体积含水量根据 SHAW模型对未冻水的考虑来确定。最后求得整个高原面土壤剖面土层的温度和体积含水量，再根据冻土的定义判断多年冻土的分布情况，并与典型区的冻土调查图，年平均地温模型模拟的冻土分布图分别进行了对比。综合本文研究内容，得到以下主要结论：　　1、模型在唐古拉站的模拟结果较好，15m以上R2在0.88以上，RMSE在1℃以内；水分模拟尚可，但仍存在一定误差， R2在0.7以上，RMSE在7.65％以内。模拟的活动层厚度约3.6m，年平均地温所在的深度约为15m，与实测值基本一致。验证了该水热耦合模型可用于研究多年冻土区土壤水热变化规律。　　2、多年冻土的空间分布研究方面，数值模型总体上的模拟结果与已有的冻土分布图有较好的一致性，多年冻土的分布面积为115.8×104km2。