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基于西安和乌鲁木齐市1955-2015年的气温、降水、极端气温等观测资料,以及1978-2001年的蒸发量数据,采用线性倾向估计、滑动平均、Mann-Kendall检验、Morlet小波分析,对两地气候变化特征进行研究。结果表明:(1)近61a来西安和乌鲁木齐两地的气温总体上均表现出增温趋势,增温速率西安大于乌鲁木齐。西安年平均气温线性倾向率为+0.386℃/10a,乌鲁木齐年平均气温线性倾向率为+0.284℃/10a。西安春、夏、秋、冬四个季节的平均气温都呈现出变暖的趋势,并具有8a、20a、28a、40a的震荡主周期。乌鲁木齐四季平均气温除夏季外均表现出变暖的趋势,前三个季节的震荡主周期均为35a,冬季振荡周期为33a。(2)西安四季极端最高气温都有增温的趋势,但无明显突变年份;四季极端最高温长时间序列的震荡主周期分别为12a、39a、23a、14a。乌鲁木齐四季极端最高气温在春季、夏季、秋季有降温的趋势,但降温趋势不明显,四季极端最高温无明显突变年份;长时间序列的震荡主周期分别为27a、38a、32a、10a。(3)两地四季极端最低气温都有增温的趋势。西安夏季增温最显著,四季极端最低温突变时间分别在1996年、1994年、2000年和1990年,长时间序列的震荡主周期分别为31a、16a、23a、12a。乌鲁木齐春季增温最显著,突变时间春季发生在1995年,夏季无明显突变年份,秋季突变时间发生在90年代末期,冬季突变时间发生在70年代末期;长时间序列的震荡主周期分别为9a、34a、9a、10a。(4)近61a来西安的年降水量呈下降趋势,而乌鲁木齐的年降水量呈增加的趋势。西安近61a降水下降趋势不显著,长时间序列的振荡周期分别为22a、8a、4a。西安四季降水量都有下降的趋势,但下降趋势不显著,只有春季降水量存在突变时间,;四季降水量长时间序列的震荡主周期分别为24a、24a、10a、15a。乌鲁木齐近61a降水增加趋势显著,年降水量长时间序列的振荡周期分别为17a、14a、4a。乌鲁木齐四季降水量都有增加的趋势,除冬季外,其他季节降水量增加趋势不显著,冬季降水量在1993年发生明显突变;四季降水量长时间序列的震荡主周期分别为2a、49a、31a、5a。(5)降水日数的年际和四季变化特征。近61a来西安和乌鲁木齐两地的年降水日数呈下降趋势,西安下降速率大于乌鲁木齐。西安四季降水日数除夏季外均下降显著,除夏季外的降水日数突变时间分别在1993年、1969年和1976年;四季降水日数长时间序列的震荡主周期分别为24a、25a、19a、16a。乌鲁木齐四季降水日数春、夏、秋季节都有下降的趋势,但下降趋势不显著,也没有明显的突变年份;四季降水日数长时间序列的震荡主周期分别为36a、34a、3a、24a。(6)气候大陆度和干燥度变化特征。西安和乌鲁木齐两地的大陆度都呈现先下降,然后微弱增长的趋势。这是由于我国西北内陆地区冬季变暖速率明显大于夏季,从而使西北内陆地区大陆度有所减小。西安干燥度呈上升趋势,而乌鲁木齐干燥度有下降趋势。西安和乌鲁木齐两地气候变暖、大陆度减小及乌鲁木齐干燥度减小这些变化特征对于西北地区脆弱的生态环境的改善都是十分有益的,但西安干燥度呈上升趋势,对本就十分缺水的西北地区生态环境产生不利影响。