冰川是气候变化的指示器，气候变化对冰川及其径流的影响研究是目前国内外关注的热点和前缘领域之一，目前的研究主要以模拟为主，实测资料十分有限且不确定性很大。以新疆天山乌鲁木齐河源1号冰川（简称“1号冰川”）流域为例，基于中国科学院天山冰川观测试验站1959—2017年观测数据，研究我国西部典型小型冰川流域径流及其组分长期变化以及对气候变化的响应，为冰川径流长期变化过程的认识提供重要参考。结果表明，1号冰川流域径流主要由冰川径流和非冰川区降水径流组成，各占70%和30%。其中冰川径流又可分为冰川区降水径流和冰川融水径流，分别占44%和26%。59年间，冰川径流整体呈上升趋势，在1992年之后出现了一个阶梯式的上升，与气温升高和降水的增加有关，1997—2007年达到高峰，2008年以后出现波动下降趋势，其原因除了与该时段的降水有所降低之外，冰川面积减小的影响也不可忽视。另外，本文还利用实测径流和冰川物质平衡值，通过水量平衡模型，检验了模型使用的冰川区和非冰川区径流系数。