根据京津冀地区1960～2013年23个气象站点的逐日观测资料,结合NCEP/NCAR逐月再分析资料、中国城市统计年鉴等资料,利用线性相关分析、Mann-Kendall检验方法、t检验、小波分析、R/S分析法等方法,对京津冀地区主要城市的气温和降水变化特征及其原因进行了分析,主要研究结果如下。近54年来,京津冀地区年平均气温呈上升趋势,空间分布总体上是南高北低。春季为增温幅度最大的季节,冬季次之,夏季最小。春季对年平均气温的贡献率最大,冬季次之,夏季最小。年平均气温存在着2-4a、4-6a和16a的周期震荡,在1987年发生了突变,春、冬季平均气温突变点分别出现在1992年和1986年。京津冀地区的年平均气温、年平均最低气温与平均最高气温都是大型城市最高,中型城市次之,小型城市最低。京津冀地区主要城市年冷夜日数逐渐减少,年冷昼日数无明显变化；年暖夜日数呈上升趋势,大部分地区年暖昼日数亦表现为上升趋势。京津冀地区极端高温事件出现频次增加而极端低温事件出现频次减少,且极端低温事件的减少趋势比极端高温事件的增加趋势更显著；极端低温事件存在2-4a和16a左右的周期性变化,极端高温事件的变化表现为2-4a、6-8a年际尺度和16a左右的年代际尺度周期。京津冀地区的年降水量自东向西、自南向北递减,并且东西向差异更为显著。京津冀地区的降水日数从东南向西北递增。降水量的大小排序为大型城市>中型城市>小型城市。降水量年内分布不均匀,从年初1月开始降水量逐渐增加,直到7月份降水量达到最大值,随后又逐月递减。四季降水量中,夏季降水量最多,冬季降水量最少。年降水量存在着2-4a、8a尺度的年际变化周期和16a尺度的年代际变化周期。极端降水总量呈减少趋势,极端降水日数变化不明显,极端降水强度大幅度减小,极端降水比例也减少。极端降水量在1996年前后发生了气候突变。京津冀地区主要城市的气候变化与大气环流变化密切相关。当我国北方受冷低压系统控制、低压槽槽后西北气流强盛时,极地冷空气顺势南下,有利于京津冀地区极端低温事件的形成,极端高温事件很少发生；相反,当我国北方受暖高压系统控制时,高压脊的存在阻断了极地冷空气的输送,京津冀地区容易发生极端高温事件,极端低温事件难以形成。当东亚地区中高纬度夏季平均位势高度场为负(正)距平时,京津冀地区极端降水偏多(少)；夏季印度季风、东亚季风和中蒙地区的气旋性环流偏强(弱)时对应京津冀地区极端降水偏多(少)；东亚地区夏季径向水汽输送和中高纬度纬向水汽输送较强(弱)时,京津冀地区极端降水偏多(少)。人为因素与京津冀地区主要城市的气温变化有着显著的相关关系。城市化水平的提高导致非农人口的增加,人口增加导致人为热的增加、城区污染的加重,同时改变了京津冀地区的下垫面性质,影响了热量与水汽的输送,影响了区域气候变化。