冰川是气候变化的指示器，气温和降水是影响冰川物质平衡最主要和最基础的因素。伴随着全球的快速升温，冰川快速变化及其径流效应导致区域水循环变化、冰川灾害增加、海平面上升，引发了人们高度关注。青藏高原及其周边地区（第三极）发育着世界上最大面积的山地冰川，冰川融水为下游生态及生产生活提供了宝贵的水资源。第三极冰川整体呈现退缩的态势，从而引发了对冰雪融水为主要补给源的干旱区水资源安全问题的担忧。带有冰川消融模块的水文模型是分析冰川流域径流对气候变化响应的有效工具。更具物理机制的能量平衡模型，充分考虑了冰川表面与大气间的能量交换和物质迁移过程，可以更好地反映冰川对气候变化的响应机理，适用于冰川水资源对未来气候变化的响应研究。然而，冰川能量平衡模型对驱动数据有较高要求，因而高山区资料匮乏极大阻碍了该模型及冰川水文耦合模型在第三极地区的发展和应用。
本研究以东帕米尔高原的木吉冰川流域为研究对象，基于流域内连续实测的冰川气象-辐射-物质平衡-径流数据，发展和改进了冰川能量平衡模型。研究引入了地热传导模块、发展了冰雪反照率模块，并与VIC大尺度水文模型耦合 （VIC-Glacier）；根据实测冰面辐射、冰川物质平衡和流域径流数据对耦合模型进行了充分的校准与验证；利用VIC-Glacier耦合水文模型，量化了木吉流域2013-2020年冰川表面能量30m、3h的分布特征和转化过程，分析了冰川物质平衡和流域径流的变化特征。本研究为高山区冰川水文耦合模型研究提供了重要理论和实践探索。主要研究结果如下： （1）加强和完善了已有的气象观测网络，明晰了降水/气温随地面高程的变化规律，为根据有限站点反演流域连续的网格降水气温提供了观测依据。（2）基于木吉冰川表面的实测辐射和物质平衡，以翔实的观测数据，发展和改进了基于能量平衡的冰川消融模型，定量分析了冰川能量-物质平衡的过程。（3）利用冰川水文耦合模型（VIC-Glacier）模拟冰川流域各能量项、物质平衡的变化特征。基于实测冰川物质平衡和径流数据验证了该耦合模型的可靠性。
 

冰川消融,能量物质交换,冰川径流,帕米尔高原