高海拔山岳冰川是中亚干旱区水资源的重要组成部分。在全球变暖背景下,冰川加速消融和明显退缩,对全球气候环境变化和冰川补给河流所在下游地区的社会经济有着重要影响,冰川未来如何变化及其对气候变化的响应已成为众所关注和研究的热点问题。冰川对气候变化的响应有两个方面:直接响应和间接响应；前者表现为冰川物质平衡发生变化,后者则表现为冰川动力学特征发生改变。冰川动力学模式以冰川物质平衡变化为驱动,模拟研究由于冰川动力学特征改变而引发的冰川形态的变化,实现“气候变化-冰川物质平衡变化-冰川形态与体积变化-冰川融水径流变化”的完整推算,对预估未来由气候变化引发的冰川变化及其对水文、水资源的影响具有重要意义。　　 运用冰川动力学模式进行模拟研究的难点之一是所需的实测参数很多。包括输入参数、系数参数与验证参数三大类,各类参数之间互有交差,而不同类参数观测的时间与空间精度与序列长度要求也各不相同。另外,部分参数在模型运行过程中尽管很重要,却并不直接出现在模型框架之中,容易被忽略。鉴于参数输入及观测实施的复杂性,本文对动力学模式中各种参数作出评价,并对其观测要求进行详细说明。　　 目前,国际上应用较多的冰川动力学模式体系由“浅冰近似冰流模型”(SIA)与“度日模型”(DDM)两部分组成。其中SIA多应用于对两极冰盖的动力学模拟预估研究中,在山岳冰川上的应用尚未成熟。本研究针对天山乌鲁木齐河源1号冰川(以下简称“1号冰川”)具体几何形态与水热条件,对传统SIA模型进行了修正与完善。首先,将描述山岳冰川基岩剖面形态的剖面形状因子引入该模型,使模拟结果不因山谷对冰川本身有托举与拖曳作用而产生明显误差:其次,在模型中加入冰川底部滑动模块,并根据大陆型冰川特殊基底形变方式选择滑动参数与模块引入方式。通过以上工作,在传统SIA模型的基础上,从而发展并建立适用于中国西部大陆型山岳冰川的动力学模式。　　 采用改良后的冰川动力学模式,对1号冰川未来变化进行预估。在当前气候条件不变的情况下,1号冰川未来仍将持续退缩,直到2180年到达稳定状态,届时冰川规模仅为2006年规模的4％。为了预估冰川对气候变化的响应情况,将IPCC AR4发布的3种未来气候变化情景及由附近气象站观测资料外沿获得的2种未来气候变化情景代入模型体系。结果表明,在所有气候变化情景下,冰川在未来都将表现为强烈退缩,并最终在未来50-90年间消失。冰川径流未来是否会出现峰值与气温升高速率密切相关；而对于1号冰川,该升温速率阈值为0.26℃/10a。将该模拟推广运用到天山东部地区的其它冰川上,显示大约49％的冰川很可能会在未来100年内消失。小冰川的迅速消亡将造成吐鲁番-哈密盆地及其他区域的水资源短缺问题,对绿洲区域的社会经济产生将重要影响。