大气中不断增加的温室气体将引起全球性的气候变化，加剧了某些地区的水土流失以及草场退化，对水文循环和水资源评价产生了重要影响，气候变暖问题愈来愈引起人们的关注。研究冻土对气候变化的响应，对揭示寒区径流的形成及其变化、生态环境保护和促进区域经济发展具有重要的科学意义和广阔的应用前景；并且为寒区水资源估算提供了重要的依据。 利用黄河源区24个气象站1961-2000年的月平均气温、最高气温、最低气温、月降水资料和IPCC提供的5个全球海气耦合模式的模拟结果，采用不同的统计方法，验证分析了各个模式对黄河源区降水和气温的模拟效果，以分析各气候模式在该区域的适用性。结果表明：各个模式在降水、气温两方面的模拟效果均不相同，若同时考虑降水、气温两方面的模拟效果，GFDL要略优于其他模式。 利用土壤水分迁移方程和土壤热传导方程，采用中心差分格式并在一定的假设前提下建立起土壤水热耦合迁移数学模型，并对青藏高原10个站点近40年来年最大融化深度和累计年最大融化深度进行了模拟计算，结果表明：该模型对于模拟冻土的冻融过程具有较高的精度，能够取得比较满意的成果。 分析了黄河源区有记录资料以来气温以及冻土厚度的变化，结果表明：源区内的年均气温在不断升高，冻土在逐渐的融化。并且利用这些数据资料确定了模型中计算站点的不同参数。运用所选用的GCM模式采用空间插值以及时间解集的方法，利用该模型计算了未来50年黄河源区冻土的变化情况，计算结果表明：源区大部分地区在未来的10-20年间冻土在不断的减少，而源区的东南部地区在未来的10年间冻土的厚度有可能会增加；之后黄河源区的冻土会有一个急剧的增加过程，并且在本世纪的30年代中期左右达到最厚；随后的一段的时期冻土会逐渐的减小，但是在本世纪的中期冻土可能会有一个增加的趋势。总之黄河源区的冻土在未来的50年间变化波动比较大。 论文的最后提出了在构建冻土水热耦合模型中以及其与气候变化情景相结合的过程中需要进一步解决的问题。