世界上除了有北極、南極，還有這第三極：世界的高極—青藏高原。第三極並不僅僅指珠穆朗瑪峰，而是指的是青藏高原。西藏稱為第三極，是因為世界最高峰珠穆朗瑪峰頂峰在中國西藏和尼泊爾國界線上，是地球最高的地方。青藏高原是世界上最高的高原，世界第一、第二高峰也在這裏。而全球14座8000米以上的山峰中，西藏自治區就有5座青藏高原和地球上的南、北極有著共同的地方，這就是氣候寒冷。但是它也有自己高極的特點：那就是空氣稀薄，氣壓低。世界第三極有四個特點：海拔世界最高；氣溫與南北極同樣寒冷；很多地方與南北極一樣，渺無生命；溫度日較差大。
青藏高原舊稱青康藏高原(北緯25°～40°，東經74°～104°)是亞洲中部的一個高原地區，它是世界上最高的高原，平均海拔高度在4000米以上，有“世界屋脊”和“第三極”之稱。它的邊界，向東是橫斷山脈，向南和向西是喜馬拉雅山脈，向北是昆侖山脈。它包括中國西藏自治區全部、和青海省、新疆維吾爾自治區、甘肅省、四川省、雲南省的部分，不丹、尼泊爾、印度、巴基斯坦、阿富汗、塔吉克斯坦、吉爾吉斯斯坦的部分或全部，總面積250萬平方公里。
青藏高原有確切證據的地質歷史可以追溯到距今4-5億年前的奧陶紀，其後青藏地區各部分曾有過不同資料的地殼升降，或為海水淹沒，或為陸地。到2.8億年前（地質年代的早二疊世），現在的青藏高原是波濤洶湧的遼闊海洋。這片海域橫貫現在歐亞大陸的南部地區，與北非、南歐、西亞和東南亞的海域溝通，稱為“特提斯海”、或“古地中海”，當時特提斯海地區的氣候溫暖，成為海洋動、植物發育繁盛的地域。其南北兩側是已被分裂開的原始古陸（也稱泛大陸），南邊稱岡瓦納大陸，包括現在的南美洲、非洲、澳大利亞、南極洲和南次亞大陸；北邊的大陸稱為歐亞大陸，也稱勞亞大陸，包括現在的歐洲、亞洲和北美洲。
2.4億年前，由於板塊運動，分離出來的印度板塊以較快的速度向北移動、擠壓，其北部發生了強烈的褶皺斷裂和抬升，促使昆侖山和可哥西裏地區隆生為陸地，隨著印度板塊繼續向北插入古洋殼下，並推動著洋殼不斷發生斷裂，約在2.1億年前，特提斯海北部再次進入構造活躍期，北羌塘地區、喀喇昆侖山、唐古喇山、橫斷山脈脫離了海浸；到了距今8000萬前，印度板塊繼續向北漂移，又一次引起了強烈的構造運動。岡底斯山、念青唐古喇山地區急劇上升，藏北地區和部分藏南地區也脫離海洋成為陸地。
整個地勢寬展舒緩，河流縱橫，湖泊密佈，其間有廣闊的平原，氣候濕潤，叢林茂盛。高原的地貌格局基本形成。地質學上把這段高原崛起的構造運動稱為喜馬拉雅運動。青藏高原的抬升過程不是勻速的運動，不是一次性的猛增，而是經歷了幾個不同的上升階段。每次抬升都使高原地貌得以演進。距今一萬年前，高原抬升速度更快，以平均每年7釐米速度上升，使之成為當今地球上的“世界屋脊”。
青藏高原的周圍有許多山脈，它們大多數呈從西北向東南的走向，相對于高原外的地面他們陡然而起，上升很多，其中南部的喜馬拉雅山脈中的許多山峰名列世界上前十位，特別珠穆朗瑪峰是世界上最高的山峰。同時高原內部除平原外還有許多山峰，高度懸殊。高原上還有很多冰川、高山湖泊和高山沼澤。亞洲許多主要河流的源頭在這裏。相聯繫。然而，我們卻明顯缺乏在大喜馬拉雅地區開展對這些內在聯繫的基礎研究。為了使我們的總結更加完善，我們重點闡述連鎖反應的兩大分類：對生態系統和人類生存的影響；以及對下游的影響和全球影響。
青藏高原冰川為核心的高亞洲地區冰川，總計４６２９８條，冰川面積５９４０６平方公里，冰川儲量５５９０立方公里。這些冰川以喜馬拉雅山、念青唐古喇山、昆侖山、喀喇昆侖山、天山等幾個山系為中心集中分佈。２０世紀上半葉，高亞洲冰川由前進期轉為後退期，而近１０多年以來，這一地區冰川轉入全面退縮狀態，最明顯的是西藏東南的則普冰川和卡青冰川，以及青藏高原其他海拔較低地區的冰川。其中，面積為１４.６３ 平方公里的唐古喇山大冬克瑪底冰川，１９９４年夏季轉入退縮狀態後，到２００１年已退縮了４.５６米。
在喜馬拉雅山和岡底斯山的雪峰上，觀測到不少坡面冰川、山谷冰川、平頂冰川和冰鬥冰川，此外還有較大規模的冰瀑布。特別是在海拔７６９４米的納木那尼峰一帶，發現了許多不連續的冰堆，這些冰堆以前是和主冰川連在一起的，而現在則是一個個孤獨地挺立著。另外，納木那尼主冰川表面雖然平坦，但人在上面行走時，卻經常陷入冰融坑中，這些坑深的超過1米，淺的也有二三十釐米。上述現象有力地證實了此前科學家提出的青藏高原冰川在強烈退縮階段的理論。姚檀棟告訴記者，據中科院專家研究測算，高亞洲地區冰川面積近４０年來，以年平均減少７％的速度在退縮，冰川儲量年減少４５２.７７０立方公里至５８６.９４立方公里。
有著久遠歷史的冰川，何以在短期內迅速退縮？專家們目前的共識是，除了特殊地質、地理環境因素外，主要是因全球氣候變暖所致。從上世紀初，高亞洲冰川進入退縮期以來，主要分為一下幾個階段：２０世紀上半葉，是冰川前進期或由前進期轉為後退的時期；２０世紀５０至６０年代，高亞洲冰川出現大規模退縮，但並未形成冰川全面退縮，當時退縮的比例占總冰川條數的三分之二，前進冰川占總冰川條數的百分之十，還有一部分冰川處於既沒前進也沒後退的穩定狀態；２０世紀６０至７０年代，許多冰川曾出現前進或前進跡象，前進冰川的比例增大，退縮冰川的退縮幅度減小；２０世紀８０年代以來，冰川後退重新加劇；２０世紀９０年代以來，冰川退縮強於同世紀任何一個時期。
儘管現在仍有個別大冰川在前進,但高亞洲冰川總體上轉入全面退縮狀態。上世紀冰川退縮，剛好與氣候忽冷忽熱相對應。特別是在氣候加劇變暖的上世紀９０年代，高亞洲冰川正好進入全面強烈退縮階段。其中，喀喇昆侖山帕蘇冰川年後退速度接近５０米，青藏高原中部及周圍地區冰川年退縮幅度近１０米。
隨著全球氣候進一步變暖，到２０５０年，冬季氣溫將升高１－２Ｃ°，冰川將繼續後退萎縮，那時高亞洲冰川面積將減少２７％左右。冰川退縮最顯著的表像是："世界第三極"一些高峰的整體高度在降低、河流徑流量在增加。儘管世界最高峰珠穆朗瑪峰山體地質結構，由於地殼運動，不斷以年增高０．６至０．９釐米的速度在隆升。專家觀測珠穆朗瑪峰海拔高度從１９６６年的８８４９.７５米降低到１９９９年的８４８.４５米，總降低值為１.３米，主要是珠峰頂部在降低，這一降低過程是隨全球氣候冷熱變化反復進行的。
科學家們的觀測結果，可以揭示過去幾十年來珠峰頂部的降低原因。在短期內降低速度如此劇烈，肯定不是地殼運動的結果，只能從氣候對冰川的響應去解釋。，在海拔８０００多米的地方，不存在冰川退縮導致的冰面下降。但冰川成冰作用過程的改變，則可以導致冰面的降低。珠峰頂部的雪冰到底有多厚，仍然是個謎。現有的珠峰頂部最大雪深資料是２.５米，這是由義大利登山隊用測杆法觀測獲得。由於用這種辦法不能測得雪的真正厚度，更不要說冰的厚度，所以可以肯定地講，珠峰頂部雪冰厚度遠大於２.５米，可能在１０多米到幾十米之間。在全球變暖以前，這一高度的冰川作用過程是在雪的自重力作用下的密實化作用過程，在這種過程下由雪變成冰是十分緩慢的，和南極、北極地區的成冰作用過程十分相似。
全球變暖以後，由於氣溫上升，加速了由雪到冰轉化過程，冰川的密實化過程加快，從而導致冰面的急劇降低。實際上，從１９９２年開始的珠峰頂部急劇降低時期正好對應於氣候急劇變暖時期。所以，珠峰高度降低，應該是氣溫升高、冰川密實化過程的結果。近１０年來冰川融水使中國西北地方河流徑流量年增加５．５％以上，其主要水源地的昆侖山、喀喇昆侖山、天山等幾個山系為中心的高亞洲地區冰川退縮進入最強烈時期。專家估計冰川年融水徑流量為５６４×１０８m3，占中國徑流總量的２％，占西部地區徑流量的１０％，相當於一條黃河的年徑流總量。
冰川退縮，最終可能會帶來難以估量的生態災難。冰川退縮，在短期內會使與人類生活息息相關的河流水量明顯增加，但是長此以往，一旦大部分冰川消亡，其下游河流就會逐漸乾涸，最終導致氣候乾燥、陸地荒漠化等生態災難的來臨。科學研究表明，冰川退縮是全球氣溫升高所致，而人類過度消耗能源、溫室氣體排放等，都是氣候變暖的重要因素。在拉薩舉行的"第四屆青藏高原國際學術研討會"上提到中國二氧化碳排放量已位居世界第二。雖然中國人均二氧化碳排放量仍低於發達國家，但已喪失人均二氧化碳排放水準低的優勢。由於技術和設備相對陳舊、落後，能源消費強度大，生產總值的溫室氣體排放量比較高。若不加緊治理，估計到２０２５至２０３０年間，中國二氧化碳排放總量有居世界第一位的可能。
據瞭解，二氧化碳排放所產生的溫室效應將給全球氣候帶來巨大影響。未來１００年全球平均氣溫可能上升１.４－５.８Ｃ°，成為近千年來增溫最快的時期。其實，生態災難已經威脅到人類。儘管青藏高原蘊含著巨大資源潛力，專家們說，這裏十分脆弱的生態環境，難以類似內地一些曾經無序開採礦藏一樣的"折騰"，況且它對全球氣候變遷有著重要影響，對於這塊相對來說還是"處女地"的資源開發利用還需謹慎。２００３年，中國政協人口資源環境委員會專家組對西藏７個地（市）草地資源進行調查後發現，西藏草地有退化跡象的面積已達４２６６.７萬公頃，其中嚴重退化的草地面積占草地總面積的３０％左右。
資料顯示，由於草場過度超載、大量挖藥、採礦等行為，使青海省的沙漠化土地面積占到全國沙漠化總面積的２１％。草地的沙漠化加劇了高原氣候的乾旱和風沙侵蝕，使江河源頭水量減少，泥沙量劇增。目前長江年帶入東海的泥沙量達到５億噸，已是黃河輸沙量的三分之一，長江正面臨著淪為第二條"黃河"的危險。青藏高原生態環境逐步惡化，不僅制約了當地經濟的發展，而且對於中國未來的發展，構成了較為嚴重的威脅。
在拉薩召開的"第四屆青藏高原國際學術研討會"上說，若不加緊對資源開發的治理和管理，青藏高原可能會成為全球最高效的沙塵遠端傳輸源地。因為在塔克拉瑪幹沙漠、巴丹吉林沙漠等粉塵源地，只有強沙塵暴天氣才能將粉塵揚升到５５００米以上的西風急流區，而高海拔的青藏高原只需強揚沙過程就有可達到這一高度。雖然，青藏高原眼下並沒有提供足夠多的沙源，然而，人類活動一旦加劇、高山草甸遭到破壞，將來可能提供更多的沙塵源。那樣的話，亞洲地區將逐漸變得持續乾旱，並出現氣候的惡性循環。專家提醒人們要繼續提高環保意識，努力使人類避免大災難。
對於生態系統和人類生存的影響，首先應該關注的是預計氣候變化的空前的速 度和規模。許多大喜馬拉雅地區特有的物種有可能無法適應它們所進化的環境條件發生如此迅速的變化。對於人類也存在同樣的問題。對於人類而言，是否能夠有效的適應氣候的變化 就需要具有以下一些能力。例如，對於新的資訊有搜集和理解的能力、回應性治理的能力、以及面對不斷變化的環境能夠轉變生存方式的能力。氣候的變化對於喜馬拉雅當地的居民而言並不陌生。為了躲避嚴重的自然災害，他們不得不舉家遷移，目前對於大喜馬拉雅地區的居民群落的適應能力，及其潛在的脆弱性卻幾乎沒有開展任何研究。
同樣還缺乏對氣候變化所導致的下游和全球的連鎖反應進行定量預測，對於影響下游水源的充足性、大氣環流、海平面上升和青藏高原永凍土消失等問題的連鎖反應尤其值得關注。作為亞洲的水塔，青藏高原使地球上大約22%的人口的生命得以延續。但對於氣候變化如何使下游的水量減少的問題，卻缺乏全面系統的研究，對於一個5.23億人口還在挨餓，人口增長率又居高不下的地區而言，下游水量的減少就意味著糧食產量的減少。
雖然地區糧食產量關係到許多人的生活安康，但大喜馬拉雅地區對於全球大氣環流還發揮著至關重要的作用。夏季廣袤高原的溫度升幅要高於印度洋的溫度升幅，這就形成了壓力梯度，從而形成了印度季風。由於大喜馬拉雅地區冰雪量的減少，這種壓力梯度也正隨之改變。當地冰雪量的減少對於全球海平面上升所產生的連鎖效應目前還不明了。最近的研究預測已經將2100年世界範圍內海平面的最低平均升幅提高了一倍，達到80釐米。這將使位於發源于大喜馬拉雅地區河流的入海口的亞洲大三角洲地區的人口和耕地受到嚴重的影響。
大喜馬拉雅地區同時還是重要的碳匯，包括青藏高原草原在內的凍土中大約儲藏著全球土壤碳的2.5%。預計未來的氣溫升高，以及由此引發的生態系統的變化可能導致永凍土瀕臨消失。其產生的連鎖反應就是釋放出該地區大部分的土壤碳。目前還沒有任何模型能夠對冰層和積雪的融化、凍土和濕地面積的減少、高原生態系統的變化等一系列關鍵變數之間的相互關係做出解釋。根據目前的趨勢，大喜馬拉雅地區面臨著極大的環境不確定性。由於缺乏關於這種不確定性的資料以及對不確定性的程度缺乏瞭解。以青藏高原為核心的世界“第三極”同南極和北極一樣日益受到國際的關注。
第三極地區的環境變化將直接影響其周邊國家和地區的經濟社會發展，包括中國、印度、尼泊爾、塔吉克斯坦、巴基斯坦、不丹、阿富汗、孟加拉和緬甸等，涉及超過15億人口的生活和發展。為了應對正在發生的環境變化，一個由中國科學家發起和主導的“第三極環境計畫”（TPE）正在積極展開，已經有16個國家的資深科學家積極加入，攜手破解關鍵的六大科學問題。在日前舉行的一個學術會議上，中科院青藏高原研究所所長姚檀棟院士透露了一個資料：文獻的統計調查表明，1981至2002年，我國科學家在青藏高原研究領域的論文發表數量排在世界第三位，而代表論文影響力的總被引用率也位居第三；2003至2008年，我們的論文發表總量和總被引用率均已上升到世界第一位。這個第一來之不易，它經歷了幾代科學家長達60年的努力。
上世紀50年代科學家開始對青藏高原進行了一些區域性、專題性的科學考察研究。1973年至1976年，中科院組織了對西藏全面系統的專業綜合考察，有400多位科學工作者參加了這項考察；1981年至1984年，組織完成橫斷山區綜合科學考察；1987年至1992年，組織完成喀喇昆侖山和昆侖山地區的綜合科學考察。這些科學考察完成了填補空白、積累基本資料的工作。90年代以來，青藏高原研究從空白區的科學考察發展到深入開展理論研究和圍繞中心科學問題的多學科綜合研究，這些研究成果又在青藏高原資源開發利用、生態與環境保護治理的應用方面發揮了重要作用。
冰川總面積30年間減少17%—第三極環境變化影響15億人生存和發展“第三極地區”擁有世界上除南北極之外最大的冰儲量，其冰川數量超過46000條，而且凍土面積廣袤。這些冰川孕育著亞洲幾大河流，成為維繫十幾個國家15億人生活的重要水源。然而，對“第三極地區”的研究和高緯度地區的南北極相比依然少得多，人們對這裏的環境演化知之甚少。一位科學家曾從青藏高原的一座山上挖了一小塊草皮，帶回研究所進行分析。讓他沒有想到的是，幾年後他再去那個地方，原本綠草覆蓋的一座山，竟變成了禿山。
“第三極地區集冰川、凍土、沙漠和湖泊‘四位於一體’，世上罕見。它的生態，多屬於脆弱的冰凍圈結構，各個環節都是相互制約的，也都是非常敏感的。”中國科學院寒區旱區環境與工程研究所劉時銀研究員說，在第三極地區，一種地理形態的變化，很容易引起其他地理形態的相應變化。科學家的調查研究證明，第三極地區的環境正在加速變化。以冰川為例，第一、第二次中國冰川編目的結果比對表明，約30年間冰川總面積減少了17%，並且許多冰川已消失。“氣候變化對第三極地區一些冰川的影響比之前預想的要更加嚴重”，青藏高原研究所田立德研究員的研究結果也表明：希夏邦馬峰北坡的冰川自20世紀70年代以來已經損耗了將近一半的冰量，平均厚度減少了7.5米。“如果變暖趨勢繼續延續，到２１００年，中國冰川面積將平均減少４５％以上”，姚檀棟說：“這將帶來一系列的生態災難。短期來看，冰川的加速退縮會使第三極地區的河流水量明顯增加，甚至導致洪水氾濫頻繁。長此以往，當冰川逐漸消亡時，一些冰川下游的河流也將陸續乾涸。”
六大科學問題等待破解—將組織跨國科學考察。正因為第三極環境變化影響的重要性及其在全球環境研究中的特殊意義，幾十年來，國內外諸多研究機構及科學家進行了大量研究。目前，國際上已經開展和正在進行的相關觀測研究有數十項之多。“研究這一區域的科學家每個人都在做著非常重要的工作，但最重要的是如何將大家的研究工作綜合集成在一起”，姚檀棟說：“最好的辦法就是國際社會的通力合作，來評估和應對環境變化帶來的風險。”
2009年8月，“第一屆第三極環境資深專家研討會”在北京舉行，啟動了一個長期國際科學研究計畫—“第三極環境計畫（TPE）”。該計畫旨在通過吸引國際相關領域的傑出科研人才和研究隊伍，揭示“第三極地區”的環境變化過程與機制，其與全球變化的回應機制，以期提高人類應對氣候變化的適應力，實現人與自然和諧發展。這屆會議確定了由中國科學家聯合有地緣優勢的周邊國家和有知識與技術優勢的西方國家，以及相關國際科學計畫和國際科學組織，實施區域性的國際計畫“第三極環境計畫”，進而引導國際第三極地區環境研究。會議提議由姚檀棟院士作為TPE科學委員會主席，美國伯德極地研究中心的朗尼·湯普森院士和德國國家自然博物館館長福克·莫斯布魯格教授共同作為聯合副主席。
2010年11月“第二屆第三極環境資深專家研討會”在尼泊爾加德滿都舉行，介入第三極環境研究的16個國家的資深科學家濟濟一堂，確認了六個關鍵科學問題—過去不同時間尺度上第三極地區曾發生了哪些重大生態環境變化事件，是怎樣變化的？第三極地區的水迴圈如何與印度季風系統和西風帶系統聯繫？全球變暖的背景下，第三極地區的生態系統將發生怎樣的變化？第三極地區冰川—湖泊如何相互作用並影響環境變化？人類活動如何影響第三極地區環境變化？如何選擇應對第三極地區環境變化的最佳途徑和方式？
“這六大問題是第三極環境的核心問題”，姚檀棟透露。現在，科學家們正在編寫第三極環境計畫的科學計畫，初步確定將在2011年秋之前定稿。該計畫將發起和組織系列的跨國聯合科學考察，並且建立多學科國際綜合觀測與研究站，以覆蓋關鍵的地質和地理區、氣候類型、生態類型以及重要的河流和湖泊流域等。青藏高原平均高度4800公尺，空氣非常稀薄，加之氣候寒冷、氣壓低，所以有「世界屋脊」之稱，和地球南、北極形成對比的「世界第三極」。青海湖即位於青藏高原東北隅，素有「高原明珠」之雅號，為一大型的內陸湖泊，自1997年起，筆者有幸參與國科會大型整合計畫「祁連縫合帶火成岩和變質岩的礦物學、岩石學和地球化學之研究」。
在國科會與科博館資助下，自1998至2001年間，每年8月份前往青藏高原的北緣，行野外標本採集及地質考察工作，有幸接觸這景觀奇特的青色內海，故針對青海湖之特殊地質景觀及相關人文背景作一簡單的介紹，好讓讀者對青海湖的形成及演化過程有更進一步的瞭解。“第三極地區”也被稱為亞洲水塔。該地區的冰川孕育著亞洲幾大河流，成為維繫10幾個國家15億人生活的重要水源。這些冰川正在快速消融，融水補給湖泊，導致湖泊水位上漲。然而，人們對環境變化在這裏是如何演化的這一問題知之甚少。
由中國科學院發起的“第三極環境(Third Pole Environment, TPE)計畫”在尼泊爾首都加德滿都召開了“第二次資深專家研討會”，旨在更好的理解這一問題。在這次會議中，研究這一區域的科學家們展示了最新的研究成果、討論了最緊迫的科學問題、同時提出了一系列措施來應對這些科學問題。“研究這一區域的科學家每個人都在做著非常重要的研究工作，但目前最重要的是如何將大家的研究工作綜合集成在一起”，中國科學院青藏高原研究所所長、TPE科學委員會主席、這次研討會的組織者姚檀棟說。“最好的辦法就是國際社會的通力合作，來評估環境變化帶來的風險。”
由於這一地區人口激增，因此，研究人員的首要任務就是要瞭解被視為這一區域重要飲用水源的冰川的現狀和未來。政府間氣候變化專門委員會(IPCC)2007年的一份報告曾斷言喜馬拉雅地區的冰川將在2035年消失殆盡。這在去年已被證實是個錯誤(Nature 463, 276-277; 2010)。但是，研討會上的與會者認為IPCC對喜馬拉雅地區冰川快速退縮的關注是正確的。“毫無疑問，該地區的許多冰川正在快速退縮”，印度德拉敦的瓦迪亞喜馬拉雅地質研究所(Wadia Institute of Himalayan Geology)前任所長Baldev Raj Arora說。
由於缺乏整個地區的冰川編目，目前尚不清楚冰川退縮究竟有多快，也不清楚冰川退縮如何影響水資源。此外，衛星研究僅能對冰川面積做出粗略的估算，而這些地區的冰川地處偏遠，高海拔以及惡劣的天氣條件嚴重阻礙了實地觀測。但現有的證據支援冰川退縮這一事實。由中國科學院寒區旱區環境與工程研究所研究員劉時銀所領導的研究團隊將衛星資料和地面觀測結合起來，在剛剛完成的第二次中國冰川編目中，記錄了大約24300條冰川以及各冰川的特徵，如位置、長度和表面積等。他們的結果表明，自上一次編目到現在的大約30年間，冰川總面積減少了17%，並且許多冰川已消失。
為了更好地估算冰川的變化，研究人員已測量了喜馬拉雅地區各區域一些代表性冰川的體積和物質平衡。這種艱苦的研究，往往在海拔5000米以上進行。中國科學院青藏高原研究所研究員田立德所取得的結果表明，“氣候變化對第三極地區一些冰川的影響比之前預想的要更加嚴重”。例如，位於藏南茜夏邦馬峰北坡的抗物熱冰川自20世紀70年代以來已經損耗了將近一半的冰量，平均厚度減少了7.5米。Arora說，印度喜馬拉雅山地區有詳盡研究資料的大多數冰川也在快速消融。俄亥俄州立大學的冰川學家、TPE科學委員會聯合主席Lonnie Thompson也認為，縱觀整個“第三極地區”，“雖然有區域差異存在，但是已有證據的天平肯定指向冰川快速退縮這一趨勢”。
黑碳問題~化石燃料和生物質燃燒導致日益增多的黑炭是冰川退縮的一個重要原因。中國科學院青藏高原研究所研究員徐柏青通過對喜馬拉雅山脈不同地區的5根冰芯近50年來黑炭濃度值的測量，發現黑炭排放量的增加始於20世紀90年代。這與南亞地區工業化快速增長在時間點上相吻合。位於義大利博洛尼亞的大氣科學與氣候研究所的氣候科學家Angela Marinoni和她的同事們也發現，在尼泊爾喜馬拉雅山5000米以上的地方存在高濃度的氣溶膠（這其中包括黑炭）。這導致了顯著的大氣變暖。他們通過計算得出，對典型的喜馬拉雅冰川而言，沉積的黑炭會降低冰川反射太陽輻射的能力，導致雪冰消融速率增加12-34%。
冰湖正在變得越來越大，數量也變得越來越多，從而導致洪水頻繁。加州大學洛杉磯分校的生態學家盛永偉主持的一項研究顯示，自20世紀70年代以來，高原湖泊的面積增加了26%，湖泊擴張對周邊牧場造成了嚴重影響。總部位於加德滿都的國際山地綜合發展中心(ICIMOD)的遙感專家Pradeep Mool說，自20世紀50年代以來，喜馬拉雅地區由於冰湖潰決導致的洪水超過40次，而在未來的幾十年裏可能會有更多的冰湖潰決洪水發生。ICIMOD的一項調查顯示，該地區的冰湖總數超過20200個，其中包括200個“潛在危險”的冰湖。需要對這些冰湖加強監測並建立早期預警系統，Mool說。
到目前為止，科學家們試圖預測冰川未來的研究還沒有什麼進展。Thompson說，一方面， “冰川對氣候的回應因冰川的大小、海拔高度分佈、面積、表磧物覆蓋度、山谷特性的不同而不同”；另一方面，目前對於環境在“第三極地區”是如何變化的還知之甚少。
中國科學院青藏高原研究所研究員陽坤發現，許多基於衛星觀測的地球輻射收支（即入射太陽輻射和反射熱量的平衡）觀測結果在第三極高海拔地區存在很大的誤差。這是因為測量儀器通常是用較低海拔的地面實測資料進行校準和驗證的。雖然高海拔地區也能夠用野外觀測資料進行校正，但是該地區5000米以上的地方只有16個氣象站。研究人員同樣也不能依賴於氣候模型。日本築波大學的氣候學家 Kenichi Ueno指出，在這些高海拔地區，全球氣候模型對水汽和輻射通量的預測並不好，尤其是在暖季或季風季節。Kenichi Ueno的結論是基於目前世界上僅有的海拔8000米的氣象站資料得到的。該氣象站位於珠穆朗瑪峰和洛子峰之間的南埡口處。“如果想知道氣候如何影響冰川，這些資料是至關重要的。因此，在該地區進行更多的高海拔觀測顯得尤為重要。”
TPE科學委員會將會很快起草一份研究計畫來記錄第三極地區的氣候變化、冰川變化、凍土變化、水資源變化、生物多樣性以及人類影響。這份將會在2011年秋之前定稿的計畫要求在青藏高原和喜馬拉雅山脈地區進行聯合考察，並且在該地區建立多學科觀測與研究站點，以覆蓋關鍵的地質、地理區和氣候類型以及重要的河流和湖泊流域。一旦具體計畫確定下來，TPE科學委員會將尋求國家和國際資助機構的經費支持。
德國的森根堡科研機構與博物館世界生物多樣性(Senckenberg World of Biodiversity) 聯盟主任、TPE科學委員會的另一聯合主席Volker Mosbrugger說，該計畫最重要的部分是建立共用資料庫，但是國家間的利益關係可能會成為主要的障礙，特別是共用資料關係到水資源時更是如此。“如果沒有一個正常運行的共用資料庫，那麼該計畫可能就只停留在紙上”。位於伯爾尼大學的山地研究計畫主任Gregory Greenwood說，“這將是一個巨大的挑戰。”該委員會將會起草一份資料共用協定，在對該計畫感興趣的國家之間進行磋商，讓科學家們共用資訊但保留被認為是政治敏感的資料。
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