| SSIB | 有三层土壤分层以及一层冠层， 冠层温度的控制方程基于能量守恒方程， 并假定第三层达到0 ℃时冻结， 降水全部形成径流， 不直接计算地表下渗、 总含水量 | SSIB能够对表面通量进行真实的模拟。土壤水分的模拟需要改进， 总含水量变化趋势模拟较好， 量值偏差较大 | ［68-69］ |
| BATS | 该方案较为详细地对土壤、 大气、 植被之间的水汽、 动量以及能量交换。共划分为1层植被、 1层积雪以及3层土壤 | 假设在-4 ~ 0 ℃中， 土壤全部且均匀冻结。土壤的热扩散率被限制为常数1.4×10-6 m2·s-1 | ［70］ |
| CLM | 对土壤水分考虑较为细致， 土壤水分的垂直运动受入渗、 地表和地下水径流， 以及植物根系等的影响 | 未冻水含量变化趋势模拟效果较好， 在数值上存在一定的偏差 | ［71］ |
| VIC | 基于网格嵌套基础上处理了能量和水分平衡的大尺度水文模型， 该模型考虑了土层的冰含量， 将三层土壤分别细分为解冻层、 冻结层和未冻结层 | 含冰量模拟很精确， 能够较好的模拟积雪、 土壤液态水含量， 另外， 冻结期的模拟结果远好于消融期 | ［72-73］ |
水动力 学模型 | 认为未冻水迁移类似于非饱和土体中水分迁移， 并将冻结机理归结为未冻水含量和温度的函数 | 模型较为简单， 是较早的水热耦合模型。液态水含量变化趋势模拟较好， 量值误差大 | ［74］ |
| CoupModel | 由SOIL和SOILN发展而来的一维动态模型。依据数学物理方法和概念， 利用偏微分方程计算公式来模拟水、 热过程。其原理是质量和能量守恒定律， 认为流动是由水势的梯度和温度产生的 | 对浅层土壤温湿结果要好于深层， 且土壤温度结果好于土壤湿度 | ［80］ |
| SHAW | 利用基于物理机制的数学方程和经验方程详尽的参数化了植被冠层、 积雪层、 枯枝落叶层、 腐殖质层、 冻土层的能量水分传输过程， 把气象条件的变化与活动层水热动态过程结合在一起 | 在土壤温度方面模拟效果较好，但是对于土壤水分的模拟存在一定的偏差， 但对其趋势模拟较好 | ［86］ |
| BASE | 土壤温度低于0 ℃且未冻水量达到其阈值， 形成冰， 冰与液态水可同时存在， 水分运移采用一维Darcy方程 | 水分年际变化模拟较好， 春季的模拟结果不太好 | ［87］ |
| GIPL2 | 基于Stefan相变问题， 通过热传导的计算来解决土壤冻融问题的数值模型 | 需要的参数较少， 不仅能模拟单点情况， 也能在区域范围进行模拟 | ［88］ |