本文使用湖南88个地面气象观测站1962-2004年温度数据，试图研究湖南冬季气温及其异常的气候特征；使用NCEP再分析资料、中国气象局提供的环流指数及其它资料，探索引起湖南冬温异常的海温异常、大气环流异常特征，并初步评估城市化对湖南各种类型地面气象观测站冬季气温的影响。得出结论如下：　　 (1)湖南冬季气温、冬季气温标准差随着纬度的上升而下降。1962-2004年湖南冬季气温呈上升趋势，以2月变暖最明显。冬季平均最高和最低气温均有增温趋势，平均最低气温增温趋势显著。平均最高气温的增温趋势地域分布大致为北高南低、东高西低型，平均最低气温的增温趋势分布呈北高南低型。1988-1989年前后冬季平均气温发生了均值突变。冬季和12、1、2月的平均气温、平均最高最低气温、极端最高最低气温都未发生趋势突变。湖南88个观测站冬温距平、冬温年际异常、冬温年代际异常时间序列均具有一致变化特征。　　 (2)使用三种不同的冬温时间序列(冬温距平序列、冬温年际异常序列、冬温年代际异常序列)进行分析时，冬温异常的影响因子有区别。影响湖南冬温年际异常的秋冬季太平洋、印度洋海温关键区有6个，为区域1-区域6；影响湖南冬温距平的秋冬季太平洋、印度洋海温关键区有10个，为区域7-区域16，其中，区域9包含区域2，区域10包含区域4。影响湖南冬温年代际异常的太平洋年代际振荡，滤波前的关键时期是前两年春、前两年夏，滤波后的关键时期是前两年冬、前一年秋、前一年冬、本年秋。湖南异常暖、冷冬年的大气环流背景有明显区别。在暖冬年冬季，1000hpa高度场呈现北大西洋涛动(NAO)遥相关形势；在冷冬年冬季，500hpa高度场呈现负PNA(太平洋-北美)遥相关形势。四个NINO区海温在暖冬年为正距平，在冷冬年为负距平。　　 (3)用虚拟乡村站模拟纬度、海拔高度、经度等自然因素对城市站气温的影响，城市站逐年热岛效应用实际测量气温减去虚拟乡村站气温表示。湖南冬季热岛强度在1962-2004年总体上呈上升趋势，1962-1985年平均热岛强度为0.08℃，1985-2004年为0.15℃。中等城市站热岛效应大于次小城市站，次大城市郊区站出现了冷岛效应。湖南冬季热岛效应与冬季风速呈负相关，与城市人口呈正相关。