《全球陆面-水文过程模拟及多尺度相互作用机理》围绕全球陆面-水文过程相互作用机理这一科学问题，以公共集成地球系统模式CIESM的陆面模式CLM4.0为基础，基于土地利用/覆盖变化曲面建模方法构建了自然要素和社会经济要素耦合驱动的全球土地利用/覆盖变化(GLUCC)模拟模型，实现了CLM4.0的植被类型动态变化模拟；利用流域分布式水文模型DTVGM完善了CLM4.0的产汇流机制，并集成了下垫面人类取用水过程的参数化方案，改进了CLM4.0的自然-社会经济水循环过程；利用生态水文动力学模型(VIP)的三源(植被受光叶？遮阴叶和土壤)能量平衡参数化方案改进了CLM4.0的植被生长过程。通过对CLM4.0多过程的综合集成优化以及不确定性分析，发展了一种新型大尺度分布式陆地水循环模拟系统GLM，系统剖析了自然强迫和人类活动对全球陆面-水文过程的影响及其气候效应。