印度河上游流域(UIB)位于青藏高原西部，大部分地区隶属于兴都库什-喀拉昆仑-喜马拉雅山脉(HKH)区域，境内的主要河流维持着下游数以百万计居民的生产生活，故巴基斯坦农业经济高度依赖于UIB地区融冰、融雪带来的水源补给。该流域冰川覆盖面积占12％，西风环流引起的季节性积雪覆盖面积占50％～60％，因此该地区70％左右的年径流量来自于冰川与积雪融水。　　UIB地区夏季降水较少，主要以冰川、积雪融水为主，在气候变化背景下，该流域河流年径流量受其季节变化的影响明显。在高海拔地区，尤其是在喀拉昆仑地区以及巴基斯坦境内的喜马拉雅西北部，冰川水文观测与实地调查比较薄弱，这限制了对冰川变化-河流径流相关关系的深入认识。本文将围绕UIB整个流域开展研究，并结合实地水文气象资料、多类型遥感卫星产品重点调查Astore流域的冰川水文变化机制。另一方面，在气候变化背景下，“喀拉昆仑异常”现象在科学界一直争论不休，本文还讨论了气候变化对喀拉昆仑山脉及喜马拉雅山脉西部流域的冰川水文特征带来的影响。　　基于长时间序列径流数据、气象要素资料，研究发现，过去几十年UIB地区春季径流开始的时间有提前的趋势，即近年来春季回暖期提前，这在一定程度上解释了因积雪消融期提前而带来的春季洪峰期的变化。春季径流量的增加、夏季径流量的减少表明积雪消融与春季洪峰的发生时间波动显著。由于低海拔地区冬季气温普遍接近0℃，使得该现象在低海拔区域尤为明显。　　通过径流流量分离法认为:1966-2010年期间，喀拉昆仑地区Hunza流域的冰川面积以8.4-9.5mm/yr的速率增加。尽管1974-1995年期间，Astore流域内冰川面积以22-24mm/yr的速率下降，但1995年以后，该地区的冰川面积以26-29 mm/yr的速率增加，总体来讲，1974-2010年间，喜马拉雅西北部Astore流域的冰川面积没有明显变化、冰川处于稳定状态。早期有关该流域冰川响应全球气候变化的模式分析认为:流域内短期流量增加主要与冰川面积的持续退缩有关，本研究在喀拉昆仑以及喜马拉雅西部地区也发现类似现象。此外，通过分析气象要素认为该现象在未来几十年内不会出现。　　通过分析Astore流域不同类型的遥感产品，发现1973-2013年间冰川面积总体减少了0.3％，减少率为0.025％/年。鉴于数据自身误差，本研究认为过去40年Astore流域内大部分冰川处于稳定状态，这与冰川末端位置没有变化所揭示的现象一致。同时，2003-2008年GLAS-ICESAT激光测高数据也表明冰川厚度稳定，部分冰川有小幅度增长的趋势。相关性分析的结果表明:Astore流域年径流量变化主要受降水影响，受流域内气温变化影响较小，同时也不受冰川融化控制。夏季气温下降、冬季降雨增多均意味着冰川消融量的减少及积累量的增多，这些均可能导致冰川物质为正平衡。此外，Astore流域内山谷冰川均覆盖较厚的表碛，这种表碛物会影响冰川运动，改变了冰川-大气之间的相互作用，也可能引起冰川出现正平衡。　　而且，基于区域气候驱动数据、实测资料，本研究运用度日因子融雪模型模拟了Astore流域不同空间尺度积雪与冰川消融的水文过程。结果表明，度日因子模型可以有效地模拟UIB地区的日径流过程。1960-2013年间，Astore流域内径流量呈现微弱递减趋势。敏感性试验也发现，升温将极大地影响冰川融水对流域径流量的贡献。2050年，持续的升温将引起冰川融水径流大幅增长14％，此后，由于冰川不断退缩，融水径流骤减，到本世纪末，冰川融水对河流径流的贡献相比目前将减少30％。　　然而，伴随着夏季气温骤降、降水增多以及冰碛物大量覆盖，Astore流域内的冰川处于稳定状态，这与喜马拉雅西北部、喀拉昆仑地区观测到的冰川状态相一致，但与喜马拉雅的东部冰川大面积缩减的情况相反。与全球其他地区相比，该地区冰川的响应过程与其他地区的冰川截然不同。然而由于大量水利工程正在建设，出于对巴基斯坦经济的考虑，未来需要密切关注该地区的冰川变化、气候特征。总之，UIB地区的冰冻圈变化变化及水文效应极其有可能影响巴基斯坦未来的战略计划，并将迫使电力行业与农业部门出台新的改革制度与适应政策。