利用兰州大学半干旱气候与环境观测站(SACOL)梯度塔的资料分析SACOL站4m温度、相对湿度、风速,以及8m风速风向的基本特征和日变化规律；使用中尺度预报模式(WRF)模拟以SACOL站为中心的区域各气象要素值,并与地面观测资料对比；另外,修改下垫面特征(主要是地形高度和地表类型)进行敏感性试验模拟,分析下垫面的变化对气象要素的影响。主要结论如下：(1)SACOL站2007-2009年年平均温度有明显的日和年变化特征,温度最高值出现16：00左右,最低温度出现在日出(8：00)前,且7月温度最高1月温度最低：年平均相对湿度的日变化与温度相反。季节平均温度和相对湿度都表现出明显的季节差别,夏季温度最高,春秋季节温度次之,冬季最低；秋季相对湿度最大,夏冬季节次之,春季最小。2007和2008年9月相对湿度最高,最低值分别在6月和5月,2009年10月最高,5月最低。(2)选取3个季节和6个不同时段用WRF进行模拟,采用相关系数、均方根误差、平均误差与平均偏差分析模拟结果与观测资料的差异,得出WRF能较好模拟下垫面气象要素值,其中以温度模拟效果为最好,其次是相对湿度。不同时间的模拟情况有差异,但所选时次的模拟值与观测值的相关性均通过相关性检验,表明WRF的模拟结果的可信性。(3)设计多个敏感性试验,主要是针对土地类型和地形高度,包括将土地类型全部改为城市健筑用地、旱地农田和牧场、裸露地或稀少植物,将地形高度设置1400m、3600m。通过对比分析敏感性试验与控制试验可知：所有试验可以分为三类,T1类,包括CTL1(HGT=1400m)、CTL3+CTL1(LU_INDEX=1和HGT=1400m)、CTL4+CTL1(LU_INDEX=2和HGT=1400m)和CTL5+CTL1(LU_INDEX=19和HGT=1400m); T2类,包括CTL2(HGT=3600m)、 CTL3+CTL2(LU_INDEX=1和HGT=3600m)、CTL4+CTL2(LU_INDEX=2和HGT=3600m)和CTL5+CTL2(LU_INDEX=19和HGT=3600m); T3类,包括控制试验、CTL3(LU_INDEX=1)、CTL4(LU_INDEX=2)和CTL5(LU INDEX=19)。在敏感性试验中,下垫面为裸露地或稀少植被时,即包括CTL5的试验,在各类别试验中温度偏高,而下垫面为早地农田和牧场时,即包括CTL4的试验则相反；修改土地利用类型几乎不改变气象要素的实际分布情况,说明土地利用类型改变引起的气象要素的变化较小；而修改地形高度后的模拟结果与控制试验的结果差别很大,几乎表现不出气象要素的实际情况,说明本文所选择的地形高度修改程度对气象要素值的影响较大。(4)设计另一组敏感性试验,包括将地形高度整体增加或降低200m,将模拟区域内土地类型为城市／建筑用地改为草地,或草地改为城市／建筑用地。对比分析敏感性试验与控制试验结果,得出：当土地类型修改不涉及SACOL站时(如CTL3),该站点的温度、相对湿度和风速的大小及变化与控制试验几乎一致。而CTL4中将SACOL站的土地类型从草地改为城市健筑用地,其模拟结果显示在低值处SACOL的温度比控制试验偏低,而在高值处偏高,原因是土地类型修改后,其土壤热容量改变,城市／建筑用地下垫面热容量小,白天在太阳辐射下升温快,相反夜晚散热也较快；其相对湿度的变化亦如此；且风速较小。根据温度、相对湿度和风速随高度的变化,SACOL站的CTL1与CTL2与控制试验相比,CTL1温度偏高,相对湿度在温度最高时偏高,温度最低时偏低,且风速偏小；CTL2的变化相反。由于气象要素空间分布主要受地形起伏的影响,因此去除地形起伏的影响外,地形高度的改变对温度和相对湿度的空间分布状况影响较小,但明显影响其大小,当增加地形高度,温度降低,相对湿度和风速略有增大；降低时,温度升高,相对湿度和风速略有减小。由CTL3与CTL4可知,修改土地类型对模拟的影响与改变后的土地类型有关,也与修改范围的大小有关：CTL3中将城市／建筑用地改为草地,会使温度略微降低,相对湿度增大,因其改变范围小故其影响范围也小,仅局限于改变的范围内,且几乎不改变D03区域内风速大小和风向的空间分布；CTL4将草地改为城市健筑用地,相对湿度降低,温度升高,风速普遍减小,其改变范围大,故引起气象要素变化的范围也大。