陆地表面是人类活动的主要场所,是气候系统的重要组成部分。陆地和大气发生的热力过程、水文过程和生物过程被统称为陆面过程,其中热力过程的能量交换对于确定生态系统中的水文循环、边界层发展、天气和气候至关重要。由于组成陆地表面的下垫面复杂多样、加上时间不同所表现出更复杂的动力热力特征,目前仍有许多未知的过程待更深入的研究。模式模拟是陆面过程的重要研究方式。Noah-MP是应用广泛的新一代陆面模式,但目前利用其进行的研究缺乏在不同气候、下垫面类型下热通量模拟能力的横向对比和评估,且模拟的偏差在-180～180 W·m^-2之间,偏差较大。本研究使用FLUXNET全球观测数据驱动和验证模式,因此首先对其观测热通量在5种气候类型和9类下垫面下的表现进行了研究。结果表明:除干旱气候外其他类型的热通量都有明显的季节变化,感热通量和潜热通量的大小和分配与温度和水分有关,呈现夏季高冬季低、干旱类型感热通量高、湿润地区潜热通量高的特征。从热通量最大的大小看,按热带气候、干旱气候、温暖气候、寒冷气候和极地气候依次递减。观测热通量全年存在能量平衡不闭合且有明显的时间变化,能量平衡残差夏季大冬季小、日间高夜间低,能量平衡闭合比夏季和日间更接近于1、冬季和夜间远离1。经过研究FLUXNET的热通量数据可用于Noah-MP的评估。通过全面试验,系统定量评估了Noah-MP在5种气候类型、9类下垫面热通量的模拟性能。结果表明:Noah-MP在不同类型下对感热和潜热通量模拟的平均误差主要分布在-80～10 W·m^-2和-30～10 W·m^-2之间,土壤热通量的模拟偏差较小,处于-4～4 W·m^-2之间。模式在热带和干旱气候以及下垫面类型为草地、针叶林、落叶阔叶林的模拟误差最大。日间的感热、潜热被低估,通过方案组合的改变能提高热通量的模拟效果。降雨会降低热通量的偏差水平。对影响热通量模拟不确定性的来源研究后发现,植被过程是主要来源,其次是水文过程和土壤过程,水文过程对潜热通量的影响大于对感热通量的影响;动态植被模式（DVEG）是植被过程模拟的主导因子,其次是湍流输送过程（SFC）、冠层气孔阻抗（CRS）和冠层辐射传输（RAD）;水文过程中的主要影响因子是径流及地下水（RUN）、雪/土温积分（STC）,其次是雨雪分离过程（SNF）和过冷水过程（FRZ）。不同气候分类数据不会对本研究的结论产生影响。对于潜热通量而言,主要的分量是冠层蒸腾（FCTR）和地表蒸发（FGEV）,其次是冠层蒸发（FCEV）。