过去几十年，全球发生显著的气候变化。位于青藏高原腹地的三江源，脆弱的自然生态环境和高寒的气候系统对气候变化尤其敏感。研究三江源区域气候变化背景下水情要素的变化规律和对气候变化的响应是应对气候变化、解决三江源水资源和生态环境问题的关键。　　本文以地面观测数据、基于遥感提取的湖泊数据、模型计算的干燥度等作为数据基础，利用Mann-Kendall等经典统计学方法、逆距离权重法（IDW）、多种干燥度计算模型等研究手段，揭示三江源区域气温、降水、径流、湖泊和干湿特征的时空变化规律及对气候变化的响应，探讨三江源气候水文演变机理。　　研究结果表明，三江源最高气温上升的速率高于最低气温，认为三江源气候变暖主要发生在白天；此外，冷季气温对气候变化更加敏感。年平均降水量呈不显著增加趋势，三江源降水的增加主要是湿季降水量增加所致。三江源区面积大于10km2的湖泊数量较稳定，但湖泊总面积一直在增加；长江源头以西的内陆区湖泊多处于扩张状态，黄河源头地区湖泊较稳定。径流年际变化不显著，但年内差异较大；气候变化对径流的贡献超过85％。分析干湿变化特征，发现三江源自90年代开始逐渐趋向暖干化；认为气温升高是三江源暖干化的主要原因，80年代之后人类活动的增加也有重要影响。　　本文从时间和空间尺度分析了三江源主要水情要素的变化，研究结果进一步验证了全球气候变化给三江源区带来的复杂影响，为科学保护和治理三江源的生态环境问题提供了理论支撑。