湖泊是陆地水资源的重要组成部分,也是局地气候和全球环境变化的敏感指示器之一。作为湖泊水体的青海湖水位、面积和水量变化直接反映了湖泊变化和流域内水量平衡变化过程,对区域和全球气候变化的响应较为敏感。青海湖位于青藏高原东北部,地处东亚季风、印度季风带和西风带的汇聚区和半湿润半干旱、干旱区过渡带,其湖泊水体的变化及周边环境的演变是青藏高原气候变化的指示器和调节器。然而,以往的研究主要集中在较短期的水域面积动态变化、湖岸形态变化过程及气候变化和生态环境等过程的定性研究,对于长时间序列的水体变化过程（面积和水位）、湖泊水量变化、水量平衡过程以及流域生态环境和冰冻圈变化对湖泊的影响等方面的研究受到数据、方法等的影响相对较少。同时,很多研究主要集中于面积、水位或水量的单一要素研究,远远达不到从流域气候、生态环境、冰冻圈和人类活动等变化及其对湖泊影响机制综合角度的研究程度。因此,本研究的核心科学问题是区域及全球变化背景下,青海湖水位、面积和水量等水体变化特征及其影响机制。本研究结合站点观测资料、同化数据集、卫星遥感资料等,利用水平衡模型、水量评估模型和数理统计等方法,系统探讨近60年青海湖流域气候变化特征、长时序青海湖水位、面积、水量变化特征、水平衡及其影响机制以及流域生态环境变化对湖泊的影响等方面的研究。基于积雪、多年冻土以及植被变化对河流径流量的影响,从综合的角度分析青海湖水位、面积和水量变化特征及其影响机制,为全球及区域气候变化对湖泊水体的影响提供可靠的证据。从而为高原地区大型湖泊气候变化及其对水资源的影响研究奠定基础,具有重要的生态意义和科学价值。研究内容包括:（1）基于站点监测和同化数据集等,分析探讨了青海湖流域气候变化时空特征;（2）基于卫星遥感资料、站点监测资料和数据集,重建了月尺度的湖泊面积,分析讨论了长时间序列青海湖面积月年际变化特征并探讨了气候变化对湖泊水位和面积变化的之间的关系。（3）收集了卫星遥感湖泊水量变化数据,基于本文湖泊水位和面积资料,利用两种方法计算了近60年湖泊水量变化特征,并且分析了两种湖水量估算方法的差异。（4）结合构建的湖泊水量平衡模型,分析研究了对水位变化量影响较大的降水量、河流径流量、蒸发量以及其他因素的变化特征及其与径流量和水位的关系;（5）利用卫星遥感数据、模式输出数据等,分析了青海湖流域包括植被、积雪、多年冻土和土地利用变化等生态环境变化特征和人类活动变化特征,并探讨分析了湖泊水体变化对流域生态环境和人类活动的响应。主要结论如下:（1）青海湖流域气候特征表现出气温显著增加,降水量趋于增多的趋势,流域整体呈暖湿化特征。流域年平均气温从1961年开始逐年增加,增温率达0.39℃/10y;年降水量虽然有所波动,但总体趋势也呈现显著上升的趋势,增加的速率达到16.9 mm/10yr。气温升高主要受冬季增温的影响,而降水量的增加主要是夏秋两季降水量增加的贡献。随着流域暖湿化气候特征的影响,流域河流径流量进入21世纪后增加显著,蒸发量表现出下降趋势。（2）1961-2019年青海湖水位表现出明显的下降趋势,下降速率达34 cm/10yr;近60年湖水位有两次明显的变化阶段,1961-2004年,年平均湖水位呈现显著的波动下降趋势,下降的速率达到80 cm/10yr;进入2004年以后,年平均湖水位表现出持续增加态势,增加的速率达1.8 m/10yr,且15年水位连续上涨达到了60年代水平。与水位相同,青海湖湖面积和湖水量在2004年前后表现出了波动下降（1961-2004年）和持续增加（2004-2019年）的两个阶段变化特征。湖面降水量和入湖径流量在2003年以后表现出了显著的增加趋势,而湖面蒸发量在2000年以后呈减少趋势。湖水量平衡方程分析表明,第一阶段降水量和径流量较小而蒸发量相对较高,水平衡为负平衡;第二阶段,降水量增加入湖径流量增多,蒸发量明显下降,水平衡为正平衡。入湖径流量和湖面降水量的增加及湖面蒸发量的减少共同导致了青海湖水位、面积和水量在2004年之后的显著增加。（3）青海湖流域NDVI与入湖河流径流量、湖泊水位呈现显著的正相关关系;植被覆盖度与入湖河流径流量、湖泊水位变化量变化趋势一致性较高,表现出显著的正相关关系,表明植被生态系统稳定提升了流域水源涵养能力且流域暖湿化的气候特征以及水资源增加对生态系统也具有正反馈效应。青海湖流域积雪水储量与5月份入湖河流径流量显著正相关,流域地下含冰量变化与秋季入湖河流流量表现出显著的正相关关系。在气候条件相对干的年份,湖水位明显表现出下降趋势;而气候条件相对较湿润的年份,湖水位表现出了明显的上升趋势。（4）在不同的时段,青海湖水体的主要影响因素也有所不同。2004年之后,在流域气候暖湿化背景下,春季尤其是5月份积雪融化补给河流径流量从而对湖泊水体有一定的影响;6-9月份进入雨季,降水量增多不仅正反馈于入湖河流地表径流量也直接作用于湖泊;10-11月份,多年冻土退化地下冰融化产生的影响逐渐显现,地下冰融化通过地下水补给到河流和湖泊。青海湖地处高海拔地区的青藏高原,气候寒冷人口密度低农牧业发展滞后,土地利用变化也相对缓慢对湖泊的影响相对较小。在人类活动干扰较小的情况下,气候暖湿化加剧,积雪融水和降水量增加、地下冰融化地下水增加等不同时段的综合因素导致径流量增多及湖面蒸发减少共同导致了青海湖水位、湖面积和水量从2004年开始回升,其中入湖径流量对湖水位水位变化的贡献率最大为48.5%,其次是湖面降水量贡献率为35%。全球变暖导致冰川退缩、冻土退化、积雪融化等不可逆的影响,加之降水量增多、入湖流量增加等短期内致使湖泊水位上升水量增加,但在长期的演变过程来看湖泊水量平衡还存在较大的不确定性。本研究基于长达60年以来观测数据,系统明晰了青海湖水体和水量平衡变化态势。从季节尺度更加全面厘清青海湖水体变化,全面揭示了气候和冰冻圈分量对不同季节流量变化的贡献机制。这些研究成果有助于进一步探究湖泊变化的物理机制、内在联系和青海湖流域生态-水文过程,并有助于区域气候变化和水资源规划管理,对提升寒区水文过程及其对气候变化的响应机理具有重要意义。