冰川，素有“高山固体水库”之称，是地球寒冷地区多年降雪集聚，经过变质作用形成而长期存在并具有运动特性的自然冰体。其覆盖面积约占地球陆地面积的10％，地球上约85％的淡水资源集聚在冰川上。近年来由于全球气候变暖，冰川变化对全球河流径流和海平面上升产生了重大影响。对干旱区而言，冰川是河流水资源的重要补给来源，且冰川能够调节径流，冰川变化对干旱区的影响尤其大。气候变暖导致的冰川退缩使得冰川引发的灾害更为频繁。综上所述冰川变化在响应气候变化、对海平面上升的贡献、河川径流的调节及冰川灾害等方面的影响，因此对冰川的研究成为全球的热点问题。传统的冰川研究主要是研究人员利用野外观测仪器进行野外考察和观测，但是这样的方式费时费力又费财。随着遥感技术发展起来，为大范围的冰川观测提供了省时省力的方法。本文是对Landsat5遥感数据结合ENVI和ArcGIS软件再结合冰川编目数据和DEM数据，获取研究区天山中段南坡开都河流域和北坡玛纳斯河流域1970年、2000年和2009年的冰川数据，并对存在的误差也做了分析和评估。然后对获取的冰川数据利用对比统计分析法进行总体特征时空分析以及南北坡的时空对比分析，并结合地面气象站点，分析冰川对气候的响应并探究南北冰川及其变化的差异性原因。主要结果如下:　　1.天山中段北坡玛纳斯河流域和南坡开都河流域的冰川主要分布在海拔2661m-5258m，共发育冰川2691条，总面积是1847.33km2。北坡玛纳斯流域发育冰川1921条，总面积1356.65km2，数量、规模大，分布集中;南坡开都河流域发育冰川770条，总面积490.48km2，数量、规模小，分布稀疏。　　2.1970-2009年研究区冰川共减少312条，面积缩小494.33km2，减小26.8％，冰储量缩小32.73 km3，减小27.9％，且冰川面积在缩小的同时在迅速减薄。研究区1970-2009年、1979-2000年和2000-2009年的面积和冰储量年退缩率分别为0.8％、0.6％和1.3％。而且40年间，面积小于2-3 km2的冰川数量和冰川面积有所增加，面积大的整体呈现减少的趋势。冰川面积较大分布在海拔3850m-4200m之间，且在此海拔区间面积变化最大，但在海拔4700m以上的冰川变化都很微弱;冰川面积的变化数量与冰川所在海拔的面积大小以及海拔高度两个因素同时相关。　　3.在1970-2009年间，北坡玛纳斯河流域冰川减少208条，面积减少335.05km2，面积变化率为24.7％，年均面积和冰储量退缩率为0.7％，其中1970-2000年减少183.77km2，2000-2009年减少151.28 km2，年均面积和冰储量退缩率分别为0.5％和1.4％;在1970-2009年间，南坡开都河流域冰川减少103条，面积减少159.28 km2，面积变化率为32.5％，年均面积和冰储量退缩率为1％，其中1970-2000年减少119.06 km2，2000-2009年减少40.22 km2，年均面积和冰储量退缩率分别为0.9％和1.1％。在数量上，北坡冰川面积和冰储量变化的绝对量要大于南坡，但退缩速度南坡较快。从1970-2009年的年均变化率上看，南坡的年均变化率要大于北坡。前30年北坡玛纳斯河流域的冰川变化速度比较慢，而且比40年的平均年变化率还慢;后10年的北坡冰川年均变化率要大于南坡开都河流域的年均冰川变化率。在空间上，南北坡面积最大的海拔高度都有略微升高，且在海拔4700m以上的冰川变化都很微弱。　　4.总之，影响研究区冰川变化的主要是气温，造成南北坡冰川变化差异的原因是气温和降水。南坡的气温较高、升温趋势比较明显，线性趋势较强，而且南坡的升温趋势开始较早;北坡的气温较低、升温趋势较弱，气温波动性较大，升温趋势开始较晚。因此40年间南坡的冰川退缩速度比较快;北坡在2000年后明显的升温使其冰川退缩速度明显加快。在40年间，年内月气温变化，北坡的升温主要是冷季，月平均气温始终在零下10以下，对冰川退缩作用不大，冰川退缩速度较慢。南坡的冷暖季气温升温都比较大，并且R2值较大，线性升温趋势明显，南坡冰川退缩速度较快。降水对南北坡的冰川变化差异有很大程度的影响。北坡受到北冰洋气团和西风气流的影响，而且北坡是迎风坡，加之北坡气温较低，其冰川的分布的最低海拔较南坡来说比较低。北坡雨季和旱季降水增加都较多;南坡雨季降水增加多，旱季降水增加趋势不明显。由于暖季降水是液态降水，加之南坡暖季升温快，并不能减缓冰川退缩;而北坡旱季，属冷季，降水增加，多为固态降水，因此对冰川退缩有一定的减慢作用。因此北坡冰川退缩速度较慢。