以青藏高原为核心的高山区是地球上除南北极之外冰川分布最广泛的地区，被称为“第三极”。它也是亚洲十大主要河流的发源地，亦有“亚洲水塔”之称。气候变暖背景下，第三极地区气温快速升高，冰川融化加速，储水量发生失衡。亚洲水塔正面临着冰川融化的挑战，全球20多亿人的生存用水将因此受影响。2019年7月11-12日，来自世界各地的50位相关领域知名科学家在京举行亚洲水塔国际研讨会。第二次青藏科考队提议在第三极的三个典型区域开展国际合作，从观测、模拟和影响三个方面对亚洲水塔变化及应对方案进行研究，并以此为基础制定国际合作方案。
该计划从中科院支持第二次青藏科考开始，便已在酝酿，现已初步确定了观测研究的典型区域：祁连山黑河流域、唐古拉山长江源与纳木错及色林错流域、喜马拉雅山波曲流域。这三个区域分别位于西风模态区、西风季风过渡模态区和季风模态区，其研究对于认识亚洲水塔变化的关键过程具有示范效应。目前，亚洲水塔变化应对方案提议已在科学层面达成共识，与世界各国科研人员的合作也在持续展开，后续，将作为第二次青藏科考“亚洲水塔动态变化与影响”任务的核心内容深入推进。
第二次青藏高原综合科学考察研究围绕青藏高原地球系统变化及其影响这一关键科学问题，聚焦隆升后的西风-季风协同作用、亚洲水塔变化与影响、生态系统与生物多样性变化、人类活动对环境影响与适应、灾害风险与应对等问题，重点考察研究过去50年来环境变化的过程与机制及其对人类社会的影响，提出战略资源远景评估和绿色发展途径科学方案，进行综合科学观测和灾害预警示范，构建保障亚洲水塔与生态屏障安全的青藏高原环境变化应对科学工程。