天山乌鲁木齐河源多年冻土变化的研究，对于揭示气候变暖背景下，天山多年冻土对气候变化的响应以及由冻土变化引起的植被演化、水文变化具有重要意义。通过对天山乌鲁木齐河源1991～2008年多年冻土区的钻孔地温、气温、降水数据进行综合分析，对该区China09(海拔3500m)以及China10(海拔3900m)两个观测点的日变化与季节变化特征以及日冻融与季节冻融过程进行了对比分析，探讨了2002年与2008年地温日变化与季节变化特征变化的影响因素，并宏观上揭示了近年来由于气候变暖造成的河源区多年冻土变化。　　 由于同为太阳辐射的周期性变化引起，地温的日变化和季节变化特征十分相似：①地温曲线呈弦波振动特征，明显的地温日变化发生于0～0.6m，季节变化发生于0～12m。②随深度的增大，地温曲线的振幅按指数规律衰减；③随深度的增大，地温曲线出现位相差，即时间发生滞后。　　 松散层的性质、组构以及含水量的差异导致China10观测点处的地温日变化深度，要略大于China09观测点。China09观测点地表温度的峰值主要出现在16时左右，较China10峰值出现时间迟2h左右，而谷值出现的时间几乎都在是8时左右，这反映了两个观测点下垫面的比热特性差异。China09处温度波由地表传递到0.8m深度需要3h，而在China10处仅需要2h，则反映了两个观测点地层的导热性差异。比较China09观测点2002年与2008年的地温日变化特征，除了0m地温的日变化峰值出现时刻未发生变化外，2008年地温峰值和谷值出现的时刻普遍比2002年提早了1h，也就是说，温度波由0m传递到0.8m的所需要的时间由2002年的3h缩短为2008年的2h。表明China09观测点处地层的某些热物理特性正向着类似于China10的方向发展。　　 温度下降阶段“台阶期”的出现反映了冻融过程中水的相变对地温和气温的调节作用。“台阶期”维持的时间和温度反映了总含水量的大小。冷季温度在多年冻土形成过程中较暖季具有更大的贡献，此外，地层介质与含水量大小也会影响多年冻土的温度状态。China09观测点2008年的“台阶期”与2002年相比不是特别明显，反映出土壤含水量的减小。　　 根据日变化深度内的冻融状态，可将全年分为四个主要阶段，其中包括完全冻结期、第一个日冻融循环期、完全融化期以及第二个日冻融循环期；两个日冻融循环期又可以根据不同的特征分为两个阶段。2008年China09观测点温度日变化层完全冻结期约持续3.5个月：完全融化期持续不到2个月；将近7个月时间都处于有日冻融循环的阶段。　　 当季节融化深度大于地温日变化深度后，短期的升降温与降水过程只会影响到地表的冻融状态，而几乎不会对季节融化界面产生大的影响。在季节融化层形成时期，季节融化界面的深度与1.5m的气温旬积温呈指数关系。　　 1991～2008年有观测记录的时段内，河源区的多年冻土活动层最小厚度出现于1992年，约为1.25m；最大厚度出现于2007年，约为1.60m。活动层厚度的变化与夏半年(5～10月)的水热状况密切相关。研究区多年冻土年变化深度在2002年以后保持在12m左右，较1993年增加了2m，这与该时期的气温年较差较大有关。年平均地温由1993年的-1.6℃上升到2008年的-1.0℃，增温幅度约为0.6℃，年均增温速率约为0.038℃·a-1。多年冻土升温的趋势是由浅层逐渐发展到深层的，气候变暖是引起河源区多年冻土升温的原动力。　　 研究区2008年多年冻土的估算厚度约为84m，较1993年减小了11m，多年冻土厚度的减小主要发生于2002年后。进入21世纪后，河源区多年冻土正以自下而上为主要方式迅速退化。　　 浅层地温的日较差曲线在年内呈双峰分布特征。第一个峰值多出现在2～3月，第二个峰值多出现在9～11月，两个峰值之间存在一个谷值，多出现在5月，另外一个相对的谷值则多出现在12月。太阳高度角以及昼夜时间差的决定了地温日较差在一年内双峰分布的整体特征，而天气过程以及下垫面的比热特性的差异是造成不同年份地温日较差差异的主要原因。　　 2001年以来浅层地温日较差的增大趋势，反映出了下垫面比热减小的信息。初步推断，研究区浅层土壤含水量正呈现出一种亏损状态，这与该地区冰川物质平衡的亏损的机制表现出了内在的相似性。中天山北麓近年来大气中水汽以及降水增加的原因，不仅是由于冰川消融、径流增大造成的，大面积的冻土区表层的土壤水分也应对其有一部分贡献。