近年来气候变化所引发的资源环境问题日益受到全球范围内的泛关注。冰川作为气候变化最敏感、最直接的信息载体,不仅是气候变化的重要影响结果,而且在水资源利用、海平面上升、冰川灾害防治等方面也担任着重要角色。天山托木尔地区位于天山西部经济走廊,是新疆西部地区交通要道,该区域的冰川分布和冰川变化情况对于新疆经济发展有着举足轻重的地位,同时该地区又是少数民族聚居地区,在维护民族团结,地区安全,国防稳定方面也起着极为重要的作用。但由于该区域地处西北内陆,随着气温逐年增高,冰川加剧消融,降水长期不稳定,外来人口增多,耕地面积逐渐增加,水资源的不合理利用而导致的区域环境问题越来越恶化,从而使得该区内土地供需矛盾、草场分配不均、水资源分配矛盾加剧,进一步导致该区域内生态环境恶化,给当地的工农业生产,人类生活生存环境造成了严重的负面影响。该地区的冰川是该流域内淡水资源、河川径流的主要补给来源,所以对该区域的冰川监测对于其区域生态平衡、灾害防治、气候变化模拟具有迫切的现实意义。本研究结合RS与GIS技术,利用野外实测数据、地形图数据、遥感数据及气象数据,对天山托木尔地区冰川变化特征进行了研究。主要得到了以下结论:(1)托木尔冰川所选择的冰川数量从1964/71年的78条下降到2000年64条,并在2011年进一步减少到61条。所选择的78条冰川的总面积总体从1964/71年的555.45km2下降到2000年的530.39km2,甚至于到2011年下降到521.89公里km2,所选择的冰川面积下降比从1964/71年到2000年的4.5%,在2000年到2011年在原来的基础上再减少1.6%,所选择78条冰川面积减少率从1964/71年0.12%/年增加到2000年至2011年0.13%/a。面积减少率呈下降趋势。研究区域的73.51%面积的冰川厚度减薄,主要集中于消融区,1964/71-2011托木尔峰地区冰川平均厚度减薄22.35m,平均减薄厚度速率0.60m/a,最大厚度减薄62.40m,最大积累厚度32.70m。托木尔地区在1964/71年—2011年期间,冰川损失量达到了16.68km3,相当于15.01km3的水当量(冰的密度为0.9g/cm3)。在此期间内,冰川表面积损失了33.57km2,所以冰川储量损失为4.59km3,平均储量损失约为0.11km3。对比于上文所提及的厚度空间分布区域变化的结果(16.68km3),其平均储量损失为0.45km3/a,因此用经验公式计算1964/71年—2011年的储量损失可能低估了其损失量。(2)重点监测冰川青冰滩72号冰川1964/71年到2011年冰川后退1934m,年均退缩了41.1m,面积减少了0.53km2,冰舌平均减薄8.83m。该地区末端退缩强烈,冰川底部具有海洋性的特征,对气候的变化十分敏感,究其原因,可能是该冰川冰舌部分分布在山谷底部,海拔较低,消融强烈,虽然冰川表碛对于冰川末端退缩起到了延缓作用,但对于减少冰川消融的作用有限。(3)在和天山地区其他监测冰川对比发现,哈希勒根51号冰川末端年均退缩最少,而乌鲁木齐河源1号冰川厚度减薄最少,为每年0.15m。而青冰滩72号冰川无论是末端年均退缩、面积年均减少都是这四个区域典型监测冰川中最高的,该区域冰川面积变化相当厉害。(4)通过分形理论,研究天山托木尔地区冰川周长与面积之间的关系,并对其空间结构稳定性进行分析发现,1964/71年2011年托木尔地区冰川空间结构稳定性趋于下降,表明未来该流域冰川可能仍将保持较高的消融速率。通过该地区被气象站点气温降水数据分析,气温呈升高趋势,降水量呈波动增加趋势。由于气温升高所带来冰川物质指标巨大亏损,而降水因素所形成的冰川积累完全无法补偿冰川物质指标的亏损。托木尔峰地区气温升高0.2oC/10a,大于全球平均气温升高值0.15oC/10a,降水增加5mm/10a,降水的增加不能弥补气温升高造成冰川物质的损失。夏季降水量不变的情况下,降水和气温和年际变化是影响冰川变化的主要气候因素。气温升高造成的冰川物质亏损大于同时期降水带来的补给是该流域冰川消融的主要成因。