中国科学院寒区旱区环境与工程研究所沈永平研究员近年通过对天山乌鲁木齐河源1号冰川的观测研究表明，塔里木河的主要补给源主要来自于天山冰川融水、积雪融水和降水补给，水资源丰枯变化受气候变化影响很大。天山北坡的乌鲁木齐河，尽管其河源冰川面积不大，冰川融水补给量仅为11％左右，但融雪水占有36％，山区冰雪融水对河水稳定起着重要作用。

 

　　气温升高 冰川融水加速

 

　　作为中亚“水塔”的天山，在中国境内分布有冰川面积9235.96平方公里，约占新疆总冰川面积的32.4%。源于天山的河流均由冰雪融水补给，山区的冰川融水与每年出流的积雪融水和降雨径流，成为天山南北平原经济发展的主要水资源，约占全疆水资源的70%以上。随着全球升温和气候变化，位于亚欧内陆腹地的中亚天山对此反应敏感。天山乌鲁木齐河源1号冰川物质平衡在1959年-1985年间平均为-94.5毫米，而1986年-2000年增至-358.4毫米，相应冰川融水径流深也有大幅度增加，1958年-1985年1号冰川平均融水径流深为 508.4毫米，1985年-2001年为936.6毫米。 20世纪80年代以来的快速升温，促使冰川消融猛烈扩大。新疆天山南坡台兰河流域冰川物质平衡结果表明，1957年-2000年流域平均冰川物质平衡为-287毫米，累计冰川物质平衡水当量为-12.6米，相当于每年额外补给河流1.24×108立方米，占河流年径流量的15%。

 

　　敏感性试验表明，年均气温变化1℃，冰川物质平衡变化约300毫米，台兰河径流变化可达16%。这意味着，随着新疆气候暖湿变化，虽然降水量增加，但冰川对气温的敏感性更大，冰川消融量还是加快，冰川融水量持续增加。新疆水资源有80％以上形成于盆地周围的中高山区，其中高山地区的冰川和积雪融水是内陆河流的主要补给源，随着全球变化引起的高山寒区升温和降水变化在此反应敏感，已经显示出自20世纪80年代中期以来的异常变化。一方面，气温持续升高加速了冰川消融，导致冰川面积缩小，冰厚减薄，运动速度加快等；另一方面，降水量的增大又将增大冰川物质积累，加快冰川运动，促使冰川前进。显然，气候暖湿变化对冰川融水增大会起到双重的加速作用。研究发现气候变化会使高纬度地区和融雪补给的流域可能产生的强降水天数和洪水频率增加。在山地流域，较高的气温会使雨/雪比率增大，加速春季融雪的速率，缩短降雪季节的时间，导致更快，更早和更大的春季径流，气候变化引起高山寒区各种介质中的水循环变化。

 

　　全球增温 高纬湖面上升

 

　　2007年IPCC第四次评估报告明确指出，近100年 （1906-2005年）全球地表平均气温上升了0.74℃，近50年的线性增温速率为每10年0.13℃，几乎是近百年的两倍。已在大陆、区域等尺度上观测到气候的多种长期变化，在亚洲北部和中部降水量显著增加，从上世纪60年代以来两半球中纬度西风在加强；至少从20世纪80年代以来，无论在陆地和海洋上空，还是在对流层上层，平均大气水汽含量都有所增加。随着全球的升温，水文循环在加强，在高纬度和高山寒区表现尤为明显。中亚天山是温度上升明显的地区之一，1901年-1996年间平均以每100年2℃的速度变暖；1992年-2006年间，中亚天山的伊塞克湖周边的湖泊除哈萨克斯坦最东面的萨司克湖水位下降外，其余湖水位均呈上升，其中巴尔喀什湖和博斯腾湖水位上升幅度超过1米。这些事实说明，在全球变暖的大背景下，中亚天山的气温在升高，水循环加快，大气中水汽含量增加，降水增多，入湖径流大幅度增加是湖面上升的主要原因。

 

　　研究陆气作用 合理开发水资源

 

　　沈永平认为，通过研究气候变化对水循环的影响，可以科学地认识陆-气间相互作用的尺度、强度和敏感性，了解气候变化对水资源供需的影响，以及对洪水、干旱频次及强度的影响。开展高山冰川积雪变化及其融水径流对气候变化的响应研究，揭示出山地水循环的变化规律，研究寒区气候变化影响下的水循环响应机理，揭示水资源区域变化特征和自然规律，可以为经济发展提供水资源综合开发利用的科学依据。中亚天山是一个气候变化和水循环变化的热点地区。涉及本区的气候变化的主要问题可能是天山冰川融水对长期水资源的可持续利用的意义，尤其是城市人口的快速增长和未来粮食安全方面对水的需求。此外，极端事件发生的频率或强度增强，特别是冰川加速消融和最大径流引发的洪水可能危及民生并导致经济损失。干旱地区山地冰川在河川径流和山地气候形成与变化中扮演着十分重要的角色，冰川在调节山区气候的同时，又会影响山区水资源的形成过程