利用渭河流域16个气象站点1954-2008年近55a气象资料,采用线性回归、Mann-Kendall检验、Pettitt及Morlet小波分析等方法,对渭河流域年及各季节平均气温的变化趋势、突变特征和周期性等演变规律进行分析。结果表明,(1)在95%的置信区间下,渭河流域年及各季节平均气温均表现为显著上升趋势,其中冬季气温上升最显著。(2)多年平均气温空间分布存在不均衡性,年平均气温以西安站为中心向外呈辐射递减。(3)年及各季平均气温存在明显的突变点,1993年为该流域大的气温转折年。(4)流域气温变化存在多个特征时间尺度,其中年平均气温具有3、7、23和55a左右的主周期,以55a左右周期相位变化最显著。除夏季外,其余季节与年平均气温相位变化时间尺度大体一致。研究成果可为分析渭河流域气候变化及其未来气候预测提供参考。