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近年来山区的“水塔”效应是全球变化研究的热点问题,而以青藏高原为核心区域的亚洲高山区“水塔”被认为是最重要也是面临威胁最严重的地区之一。冰川作为山区“水塔”的重要组成部分,已有研究表明近几十年来全球变暖已经导致青藏高原乃至全球的冰川大面积退缩。祁连山地处我国西北干旱半干旱区,山前河西走廊是我国当前丝绸之路经济带建设的核心区域,对河西走廊的径流补给具有重要意义。因此开展祁连山冰川时空变化及其影响因素研究,不仅对研究变暖背景下冰川对气候变化的响应具有重要的科学价值,同时对河西走廊地区的社会经济发展都具有重大的现实意义。本文基于两次中国冰川编目资料、2015年遥感影像、高程数据和气象数据等对祁连山地区冰川的时空变化特征及其影响因素进行了系统的研究,主要结论如下:(1)利用2015年Landsat OLI遥感影像,结合中国冰川编目和数字高程数据,分析了1960s-2015年祁连山现代冰川变化。结果表明:2015年祁连山共有冰川2685条,总面积为1536.93±49.44 km2,主要分布于2-5 km2面积等级、4700-5300 m高程带和正北朝向。研究时段内祁连山冰川整体呈退缩趋势,面积共减少了397.51±116.87 km2,年均萎缩率为0.37±0.11%/a,109条总面积为8.94 km2的冰川消失,同时近十年来呈现出明显的加速退缩趋势。相对面积变化速率随冰川规模的增大和海拔的升高而减小,而正北朝向冰川则发生了最大的面积变化(164.97 km2)。区域尺度上冰川面积萎缩率自西向东逐渐增加,位于祁连山东段南坡的大通河流域冰川面积萎缩最快,为0.99%/a。(2)基于SRTM和Tan DEM高程数据,结合中国第二次冰川编目,基于大地测量学方法估算并分析了2000-2014年间冰川物质平衡。研究时段内,祁连山冰川呈现物质亏损状态,表面高程年平均减薄0.44±0.02 m,相当于0.37±0.03 m w.e。随着高程的增加冰川高程下降速率逐渐减小,在<4500 m高程带内达到最大值,为0.89±0.01 m a-1。东段地区冰川表面高程变化最大,为0.78±0.03 m a-1(0.65±0.05 m w.e.a-1),冰川物质损失自西向东呈现出加速趋势,与冰川面积变化区域分异特征一致。位于研究区东部的石羊河流域冰川物质损失速率最大,为0.63±0.06 m w.e.a-1。(3)依据地形发育特征,将祁连山冰川划分为七个典型冰川区,分析其内冰川长度分布和冰川变化的区域分异特征。研究时段内典型冰川区能够一一对应的702条冰川2015年冰川总面积为563.45 km2,平均长度为1.16 km。1960s-2007年和2007-2015年典型冰川区内冰川平均长度变化速率分别为-2.50 m/a和-5.27 m/a。冰川平均长度变化速率随冰川规模的增大而减小,同时近十年来有所加快,<0.1 km2冰川长度退缩速率最快;而规模为5-10 km2冰川则平均退缩幅度最大(4.82 m/a)。冷龙岭冰川区(VII区)表现出最为强烈的冰川萎缩,面积以0.72 km2/a的速率减小,平均长度以6.16 m/a的速率退缩,2000至2014年物质亏损速率则为0.63 m w.e.a-1。(4)结合祁连山气候时空变化特征探讨冰川和气候变化的响应关系。祁连山地区自1960年以来气温持续快速上升,降水量缓慢增加,因此冰川区气温持续升高很可能是造成冰川萎缩和物质亏损的主要气候因素,20世纪末气温升高速率的增加导致了近10年来冰川萎缩和物质亏损的加速。在祁连山西段气温变化的趋势率高于中、东段,同时降水量增加的速率低于其他区域的条件下,其冰川面积和物质亏损速率仍明显小于中、东段,可能与西段冰川平均规模较大,以及冰川区平均海拔和末端海拔均较高有关。