利用1954～2005年泰山站和泰安站两个气象站点的逐月平均气温和降水资料，综合气候倾向率、小波分析、Mann-Kendall突变检验等方法，对比分析泰山山顶和泰安市区52年的气象要素时间变化特征，探讨气温和降水的趋势性、周期性和突变性，主要结论如下：（1）52年来山顶和市区年均气温都呈波状变化。山顶气候倾向率（0.21℃/10a）大于市区（0.202℃/10a）。山顶年均气温周期性特征显著于市区。山顶气温突变时间（1988年）略早于市区（1993年）。（2）山顶和市区夏季气温在60年代都明显上升，这与年均气温差别较大。这可能与夏季西太平洋副高位置偏北有关。冬春两季山顶气候倾向率略小于市区，而夏秋两季山顶气候倾向率略大于市区。山顶和市区冬春两季气温周期性和突变性特征最为相似，周期性和突变性都较显著。夏季周期性差别较大，相同时间尺度上气温变化结构不同，只有山顶夏季气温80年代以后以17～24年为时间尺度的周期性变化显著。山顶和市区夏季气温都没有发生突变。山顶和市区秋季气温在中短尺度上周期性较显著，且市区显著于山顶。山顶在1988年发生突变，市区没有发生突变。（3）山顶年降水量大于市区，但市区年降水量变化幅度大于山顶，特别是2003～2005年市区降水量明显增加，这应与市区城市“雨岛效应”有关。山顶年降水周期性变化特征要显著于市区。山顶和市区年降水都没有发生突变。（4）山顶和市区季降水量都呈波状变化，市区变化幅度大于山顶。夏季占全年降水量的60%以上，与年降水量变化特征最为相似。夏、秋、冬三季山顶降水量都减少，市区降水量都增加，春季降水量都波状增加。且增加幅度大于减少幅度。山顶季降水量周期性显著于市区。山顶和市区春季降水除有29～33年、5～12年等共同时间尺度变化外，山顶还有47～52年尺度周期性变化。市区夏季降水周期性不同于山顶的是在整个研究时域上有37～41年时间尺度变化。山顶和市区秋冬季降水在中短时间尺度上周期性显著，另外市区在长时间尺度上的周期性变化也较显著。山顶和市区季降水量都没有发生突变。