冰川物質及其形態的時空變化。氣候變化引起冰川上降雪量和融化量的變化，導致雪線高度升降、冰川表面升降、運動速度高低等一系列複雜的變化過程，最終使冰川面積增減、末端前進或退縮。冰川變化對氣候變化有回饋作用。
認識史 1773年J.瓦爾歇建議定期觀測冰川，並認為冰川變化與氣候狀況變化緊密相關。瑞士F.-A.福雷爾在1881～1884年總結出大週期規律、普遍性規律和例外性規律等冰川進退退的7條基本規律。這些規律在許多場合都得到瞭證實。19世紀20～40年代，A.瓦格納、F.-E.馬泰、R.小比爾維勒和 C.C.瓦倫等在不同程度上論述瞭冰川進退與氣候變遷的相互關系，為解釋冰川變化動態提出瞭各種氣候模式，成為探討氣候變遷與冰川變化之間關系的重要研究途徑之一。20世紀50年代末，J.威爾特曼和J.F.奈證實瞭半個世紀以前L.德馬爾基等所發現的冰川運動波，開始定量模擬冰川對物質平衡變化的反應，並從理論上分析瞭冰川末端對氣候變化的反應特性，把冰川變化研究推向定量階段。1968年，H.C.霍英克斯根據中尺度冰川—天氣關系解釋瞭1891～1965年間瑞士冰川變化。把冰川動態與大型天氣形勢變化聯系起來，為冰川變化的研究提出瞭新途徑。
冰川物質平衡與冰川變化 冰川物質積累和消融差值變化會引起冰川形態的變化。冰川物質平衡對冰川形態變化的影響以運動波形式向冰川下遊傳播。除冰川末端外，冰川運動波速為冰流速的3～5倍，物質平衡的少量增減會引起冰川末端顯著的進退。進退的總距離取決於體積（冰量）守恒。山谷冰川物質平衡的變化對冰川形態作相應調整所需的時間(稱響應時間)約2.5～25年，南極與格陵蘭冰蓋約25000年。運動波的擴散增加瞭冰川的響應時間。根據冰川運動波理論，還可研究相反的問題，即已知給定時間內基準狀態(datum state)下冰川末端的厚度變化，確定冰川的物質平衡變化。在探討冰川響應時間時，必須考慮：①放大因素(amplificationfactor)，即物質平衡的小變化可以引起冰川末端位置巨大變化；②冰川對氣候有反饋作用。控制冰川響應時間的因素有冰川的形態特點、物質平衡變化和冰川躍動特性等。
冰川形態變化 包括冰川末端進退、冰面高度升降和冰川面積增減。後兩者研究不夠，資料很少。冰川的進退分：①季節性進退。冬季冰川消融遠比夏季弱，因而末端前進或冰崖變陡；夏季消融強烈，末端後退或冰崖變緩。②多年進退。冰川在很長時期內或不斷前進或逐漸退縮，持續時間很長。它受地方性的氣候、天氣和地形等因素的總情況的控制，影響到廣大地區冰川作用的總性質。③循環性進退。進退的時間比較短促，由循環性的氣候變化引起。④偶然性進退。凡不屬上述三種的冰川進退均列入偶然性進退。冰川前進時，常伴隨冰川厚度增大，冰川面積擴展，冰流加速，裂隙增多，冰面坡度急降處冰崩更為頻繁等現象。冰川後退時，冰面高度下降，冰厚度、寬度減小，冰川分離、解體，運動速度銳減，冰川末端和邊緣處運動速度實際上變為零，常形成不運動的死冰區。中國天山烏魯木齊河源Ⅰ號冰川從1962年10月至1980年8月間面積縮小瞭0.11平方公裡（0.006平方公裡/年），主流線長度縮短瞭80米，冰舌末端海拔上升瞭10米（圖1、圖2）。
全新世以來的冰川變化 全新世(始於距今約10000年至現在)，世界冰川隨著氣候變化，發生過不同時間尺度的進退變化。①20世紀20～70年代，發生過以10年計時尺度的冰川進退小振動。20～40年代(或50年代)，隨著全球性氣候變暖，各地冰川普遍後退、變薄。50年代以後，全球性氣候，尤其是高、中緯度地區氣溫明顯下降，世界不同地區退縮冰川的比例明顯減少，前進冰川比例增多（圖3）。許多冰川末端由退縮轉為前進。中國116條冰川中，前進冰川占30.1％，後退冰川占53.4％，穩定冰川占16.5％。②14世紀～20世紀20年代，世界許多地區經歷瞭百年計氣候寒冷時期即所謂小冰期。這一時期，大多數冰川前進。③全新世存在若幹個千年計的冰川前進期。有些冰川前進期出現在高溫間斷期之前，甚至在高溫間斷期之間。全新世的幾次冰川前進約發生在距今30～450年前、2400～3300年前、4900～5800年前以及7000～8200年前。長期的冰川進退時間尺度為萬年以上。到20世紀80年代初由於資料有限，冰川與氣候之間的關系的可靠評價隻能限於高頻低量級的現象；對20世紀50～60年代以來世界范圍的冰川進退同氣候變化之間的相關關系，尚待確定。
冰川進退變化趨勢預報 指定量地預測未來若幹時段內冰川進退變化趨勢，前進與退縮、進退幅度和對冰川末端附近工農業生產設施的影響等。60年代末N.翁特施泰納和J.F.奈等人應用運動波理論預測瞭加拿大貝倫登冰川未來數十年的變化趨勢。中國冰川學傢施雅風等在1978年應用波動冰量平衡法和運動速度衰減法預測瞭喀喇昆侖山巴托拉冰川20世紀內的進退變化趨勢。至20世紀80年代初，冰川預報還隻是初步嘗試。
人們把冰川變化視為氣候變遷的靈敏指示器。研究冰川物質變化與地方氣候，可以重建氣候史，以重建的氣候記錄為基礎，有可能確定是否存在氣候周期性。若出現古氣候型式，就可能預測未來的氣候。冰川進退引起的冰融水道變遷、冰川湖的潰壩洪水和冰川泥石流爆發，對農業、牧業和交通運輸等影響極大。極地冰蓋的變化，會引起世界范圍的海平面升降和全球性的氣候變化。
參考書目
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