“天山北坡水资源承载力与水安全要素基础性调查”项目利用中国科学院资源环境与数据中心提供的天山北坡经济带内31个站点的温度与降水观测数据，分析了1991-2020年天山北坡经济带内温度和降水逐年变化的时空特征。

结果表明，1991-2020年天山北坡经济带的年平均气温为7.0℃，受纬度、海拔高度和地形的影响，呈中部气温偏低，东、西部偏高的特点。其中，天池站年均气温最低，为2.5℃；东部的淖毛湖站年均温最高，为11.5℃。过去30年，气温呈显著上升趋势（统计显著水平P<0.1）的站点有25个，其中十三间房站的升温速率最快，达1.2℃/10年。昌吉站年均气温呈下降趋势，但不显著。天山北坡气温的年较差大，夏季平均气温为22.4℃，冬季带内平均气温为-11.2℃，蔡家湖站夏季与冬季的温差甚至达到40.4℃。

天山北坡经济带1991-2020期间年均降水量为232.7mm，呈中部多、西部次之、东部最少的特点。其中，淖毛湖站年降水量最低，为24.8mm；天池站年降水量最高，为571.5mm。统计结果显示，仅有4个站点通过降水变化倾向率的显著性检验（P<0.1），其他27个站点没有显著的变化趋势。其中，十三间房和昌吉为明显下降趋势，速率分别为-7.9mm/10年和-18.7mm/10年；巴里坤和博乐站呈明显上升趋势，速率分别为21.9mm/10年和22.2mm/10年。此外，与中国东部降水集中于夏季的年内分配特征不同，天山北坡区域的降水主要发生在春季和夏季，降水量分别为65.4mm和93.2mm，共占全年降水量的68.1%；秋季和冬季的降水量分别为47.4mm和26.8mm，共占全年降水量的31.9%。

尽管天山北坡经济带已形成了气象观测体系，但观测站点稀少，平均约每9000平方千米设有1个气象站，且站点地理分布极不均匀；同时，天山北坡复杂的地形和下垫面特征也导致原本稀少的观测站空间代表性较差。当前基于卫星遥感数据的反演产品在复杂地形还存在较大不确定性。气象观测的不足严重限制了气象保障条件的精细化，不利于优势农业、风能和太阳能产业的发展。未来亟待在该区域开展垂直梯度观测，厘清不同海拔梯度、不同下垫面条件下气象要素的变化特征，进而研制高时空分辨率的气象数据集。

天山北坡经济带1991-2020年气温（a和c）和降水量（b和d）的空间分布特征（a和b）及变化趋势（c和d）