本文选取中国西北地区（甘肃、宁夏、青海、陕西以及新疆地区）作为研究对象，采用1960～2009年112个地面观测站和21个探空站气象资料，首先应用反距离加权插值、Mann-Kendall检测、小波分析等方法对西北全区和西北不同自然区近50年夏季0℃层高度和平均气温数据进行时空分析，然后对0℃层高度和平均气温的相关性进行分析。揭示了近50年来我国西北全区和西北不同自然区夏季0℃层高度和平均气温变化的一些特征。通过研究得出以下结论：⑴近50年来，西北全区夏季平均气温为18.93℃，总体上表现为增加趋势，平均每10年增加0.20℃，尤其是20世纪90年代以来增温显著。且在气候转型前后呈现出相反的变化趋势，即1987年前表现为减少趋势，1987年以后则反之；全区大部分地区夏季平均气温在空间上都表现为上升趋势，以天山山脉东部和阿尔金山附近增温最为显著，增幅在0.3℃（10a）^-1～0.9℃（10a）^-1之间，秦巴山地和乌鲁木齐则表现为显著的减少趋势。1987年以来除极少部分地区外，全区大部分区域夏季平均气温都表现为急剧的攀升趋势，其中新疆和陕西都表现出明显的南北差异；东部季风区和西北干旱区夏季平均气温突变与西北全区一致，在1997年发生突变，青藏高寒区在1996年发生突变；西北全区夏季平均气温存在着5年和13年左右的振荡周期，并以5年左右的周期为主周期。东部季风区和青藏高寒区都存在着5年、8年和13年左右的振荡周期，西北干旱区存在着5年、13年和16年左右的振荡周期。⑵1960年以来，全区夏季0℃层高度平均值为4675.7m，且总体上表现出先下降后上升的趋势，1987年以来，平均每年上升2.6m；青藏高寒区夏季0℃平均高度最高，东部季风区次之，西北干旱区最低；在空间变化方面，0℃层高度变化倾向率以乌鲁木齐为高值中心，由此向西南和东南方向分别为减小趋势。西北中部大部分地区夏季0℃层高度表现为显著的上升趋势，气候变化倾向率在0.0m a^-1～2.0m a^-1之间，而西北西部和东部地区则表现为明显的下降趋势。1987年以来全区大部分地区夏季0℃层高度都表现为显著的攀升趋势，以新疆东部、青海北部、陕北地区、祁连山及河西走廊增加趋势最为明显。⑶西北全区夏季平均0℃层高度有5年、8年和13年左右的振荡周期，且以13年左右的振荡周期为主周期。西北干旱区和青藏高寒区与西北全区一样，都有5年、8年和13年左右的振荡周期，东部季风区则存在着5年、8年和15年左右的振荡周期；西北人口稠密的东部季风区夏季0℃层高度和平均气温的相关性最差，而人口稀少的青藏高寒区最好，西北干旱区居中。