冰川变化研究是目前国内外冰川与全球变化研究的热点问题。冰川物质平衡变化的评估、模拟和冰川厚度的探测是冰川变化研究的重要内容。冰川上固态水体的收入(即冰川积累)与支出(即冰川消融)之间的关系称为物质平衡，冰川物质平衡是冰川对气候变化的直接响应，不仅直接反映冰川作用区的气候变化，而且与冰川的物理特征和变化等密切联系。冰川的积累和消融过程是冰川全球水循环的关键过程，对其所在地区的水资源管理包括水资源的供应、河流防洪和水力发电等方面具有重要的影响。冰川厚度的探测是研究冰川厚度、冰储量、冰川物质平衡、冰川动力学和冰川数值模拟的基础。雷达探测技术的引入使冰川厚度的探测技术前进一大步。通过冰川雷达测厚，不仅可以获得可靠的冰川厚度数据和冰下地形信息，为各种冰川动力学模型和冰川水文模型提供重要的输入参数，而且基于厚度数据又可估算出冰川的冰储量，为区域水资源的调查评估提供研究基础和科学依据。因此，对冰川物质平衡变化的评估、模拟和冰川雷达测厚的研究，具有十分重要的科学意义。　　 在中国西北地区由暖干向暖湿转型的气候背景下，为验证度日模型模拟该地区冰川长时间序列物质平衡的可行性与稳定性，选择中国境内冰川物质平衡观测时间最长的天山乌鲁木齐河源1号冰川进行度日物质平衡模拟研究，并对冰川物质平衡静态敏感性和模型参数稳定性进行分析讨论。结果表明：乌鲁木齐河源1号冰川1987-2008年的物质平衡模拟值与观测值符合得很好，其中对于每个物质平衡年，单点物质平衡的模拟值与观测值之间的相关系数均超过0.95，这说明在当前中国西北地区由暖干向暖湿转型的气候背景下，应用度日模型模拟长时间序列的物质平衡是可行的；在气温升高1℃，降水量增加5％或不增加的气候情景下，乌鲁木齐河源1号冰川东支的物质平衡静态敏感性值分别为-0.80和-0.87mw.e.a-1℃-1，西支的值分别为-0.68和-0.74 m w.e.a-1℃-1；当前气候条件下所确定的模型及其参数可以用于未来乌鲁木齐河源1号冰川物质平衡变化的预测研究中，并可以为该模型向中国西部与乌鲁木齐河源1号冰川气候背景和规模相类似的冰川上推广提供参考。　　 为将度日模型推广到中国西部冰川物质平衡的模拟研究中，选择天山托木尔峰地区青冰滩72号冰川计算冰川的度日因子并对冰川物质平衡进行模拟。结果表明：青冰滩72号冰川雪的度日因子的平均值为4.8mm w.e.d-1℃-1；在冰川海拔3754-4169 m，裸露冰川区冰的度日因子分别介于5.8-13.3 mm w.e.d-1℃-1，其平均值为8.3 mm w.e.d-1℃-1，在冰川海拔3821-3906 m，表碛覆盖区冰的度日因子介于1.5-10.9 mm w.e.d-1℃-1，其平均值为5.0 mm w.e.d-1℃-1；青冰滩72号冰川裸露冰川区2008年8月份消融花杆的物质平衡模拟值与测量值趋于吻合，两者的相关系数为0.95。　　 为寻求一个科学合理的方法对冰川非雷达测厚区域的厚度数据进行重建，并结合雷达测厚区域的厚度数据分析冰川厚度分布和冰床地形以及估算冰储量，选择天山博格达峰地区四工河4号冰川进行雷达测厚研究。基于四工河4号冰川2009年雷达测厚数据和雷达测线GPS定位数据，在GIS技术的支持下，采用Co-Kriging插值方法结合理想塑性体理论对冰川非雷达测厚区域的厚度进行了重建，绘制出了冰川厚度等值线图并对冰川平均厚度和冰储量进行了估算，结果表明：四工河4号冰川冰体最大厚度为104.9 m，出现于海拔3775 m趋于主流线位置，冰川平均厚度为27.6 m，冰储量为0.076 km3。将2009年四工河4号冰川表面地形图与冰川厚度分布图相结合，绘制出了该冰川的冰床地形图，结果显示，在冰体厚度最大的区域，冰床地形呈现凹陷状，这与其相对平缓冰面地形形成明显对比。