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位于新疆南部的塔里木盆地，受着气候变化与人类活动的双重影响，是研究气候变化十分典型的地区。系统研究塔里木盆地气象水文要素变化特征，深化认识干旱区气候要素变化机理，对提高干旱区水资源利用应对气候变化的能力、制订未来气候变化的应对策略具有重要的现实意义，为正确制定塔里木盆地经济、社会发展战略，保护和治理脆弱生态环境提供科学依据。本研究利用塔里木盆地1961-2012年期间的气温和降水资料，采用多种统计方法研究气温和降水的时间变化规律和空间分布特征，探讨了塔里木盆地气候变化与大气环流因子的关系，揭示了大气环流对塔里木盆地气候变化的影响机理。研究内容为四个方面:(1)塔里木盆地极端气候事件的区域特征及与新疆其它地区的比较，(2)塔里木盆地过去50年气温降水时空变化特征分析，(3)使用栅格数据计算塔里木盆地近50年气温、降水变化速率，(4)塔里木盆地气温变化驱动因素初探。主要结果、结论如下: (1)近50年（1961-2010年），塔里木盆地区域极端气候事件频率和强度出现了明显变化。塔里木盆地极端最高气温呈上升趋势，暖昼事件(4.68d/10a)和暖夜事件(6.32d/10a)呈显著增加趋势;极端最低气温呈显著上升趋势，冷昼事件(-1.86d/10a)和冷夜事件(-6.11d/10a)总体呈显著减少趋势，严寒日数呈减少趋势。 塔里木盆地日最大降水量呈显著增加趋势，极端降水事件呈显著增加趋势(0.87d/10a)，最长连续降水日数呈增加趋势，最长连续无降水日数呈减少趋势;年暴雨日数和年暴雪日数显著增加，年暴雨量和年暴雪量呈增加趋势。 (2)建立多元回归模型使用反距离权重(IDW)和克立格(Kriging)插值方法对塔里木盆地的气温要素进行栅格化误差较小，能够客观反映区域内气温的空间分布;对于降水量的空间化，则采用克立格(Kriging)插值方法误差较小。对于气象站点分布稀少的地区，使用合理空间化后的数据统计气候要素的变化速率更符合实情。使用空间化后的栅格计算方法计算区域降水量还有待改进。 (3)近50年塔里木盆地气温呈明显上升趋势，盆地年平均气温增长强度为0.25℃/10a。年最高气温没有显著的增加，但年最低气温有显著的上升趋势，远大于年均温升温，但二者的变化有着较好的相关性。最低温的变化率与海拔有显著的相关性(R=0.535，P=0.018)，海拔越高最低温的增温率越大。海拔对盆地的增温有间接影响。 (4)过去53年塔里木盆地气温呈明显的季节性变化，1960-1979年的季节性很强，1980-2012年间气温季节性明显变弱。塔里木盆地四季增温趋势均达显著水平，其中冬季增温率最高，达0.36℃/10a，而夏季增温率最只有0.17℃/10a塔里木盆地冬季的增温对年均温的升高起着主要作用。塔里木盆地近50年春季升温有加速趋势，秋季温度的下降变的迟缓，导致季节性变弱。 塔里木盆地降水空间差异性显著，盆地北部和南部年均降水量分别为87 mm和44mm，降水量主要集中在夏季（6-8月）。近50年，塔里木盆地降水量呈增加趋势，北部降水增加强度及波动性均大于南部。 (5)塔里木盆地四季温度与ENSO、PDO及IOD的相关关系均不显著。但是进一步分析发现，太平洋十年涛动(PDO)对次年七月温度变化有显著的影响(R=0.308，P＜0.05)，次年五月温度变化受厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)的影响非常显著(R=0.392，P＜0.01)。塔里木盆地20世纪90年代以后春季气温的急剧增加与厄尔尼诺-南方涛动有关。 (6)在丰水年，前冬位势高度距平场呈“西高东低”分布，有利于降雪的增多，春季高度场与冬季反位相，位势高度距平场呈“西低东高”分布，有利于出现春季高温;丰水年前冬欧洲高压脊与中亚低值系统、春季欧洲低值区与中亚高压脊的高空环流配置，造成了前冬多雪和春季高温，有利于产生春季融雪径流。 (7)塔里木盆地夏季降水与青藏高原北部地表潜热通量呈显著正相关，与青藏高原南部地表潜热通量呈反相关关系。