吐鲁番盆地属于独特的暖温带干旱荒漠气候。主要特点是:干燥、高温、多风。盆地内,年日照时数长;蒸发量大;降水量少但局地性强。火焰山以南夏季漫长而酷热,冬少严寒,风小雪少。春季升温迅速而不稳定,干燥少雨,风多力强。秋季秋高气爽,降温迅速,温差大。与山南相比火焰山以北四季分明,冬多严寒,夏少酷热,降水量偏多。春、秋两季较山南长半个月。
1、气温情况
吐鲁番地区年平均气温山南、山北的气候分区较明显,差别近2℃。盆地中低于海平面、高于海平面、戈壁、沙漠、山区的年平均气温也有差异。全年气温以1月最冷,7月最热,气温年较差40-47.5℃。春秋两季气温变化剧烈,尤其是春季,月升温速度平均10℃左右。
冬季(12月-2月)气候特点:干冷、寒冷期短,风小雪少,无稳定积雪,多晴朗天气。平均入冬期:吐鲁番和托克逊为11月23日,鄯善为11月 16日。冬季最低气温吐、鄯、托分别为-25.2℃、-26.3℃、-24.6℃,均出现在七十年代中后期。冬季最大冻土深度:吐鲁番83厘米,鄯善 117厘米,托克逊86厘米。
春季(3月-5月)气候特点:升温迅速而不稳定,干燥少雨,春旱严重,风多力强,开春期早。平均开春期(候平均气温稳定通过0℃):吐鲁番2月19日、鄯善2月28日、托克逊2月21日。
夏季(6月-8月)气候特点:入夏期早,光照充足、炎热期长、高温酷热、多干热风天气,降水量少但局地性强,常引发局地洪水。两县一市的平均入夏期:吐鲁番4月27日、鄯善5月12日、托克逊5月2日。平均炎热日数(最高气温≥35℃日数)吐、鄯、托分别为98天、71天、92天;酷热日数(最高气温≥40℃日数)分别为34天、13天、29天。吐、鄯、托最高气温分别为47.7℃、46.5℃、48.0℃。
秋季(9月-11月)气候特点:秋高气爽、天气晴朗,降温迅速、昼夜温差大,大风天气少,日照充足,降雨稀少。平均初霜期:吐鲁番11月4日、鄯善10月21日、托克逊10月29日。
2、降水量概况
吐鲁番是我国降水最少最干旱的地方,也是世界上干旱少雨区之一。年平均降水量16.4毫米,且分布不均,季节差异大,持续性降水少、多属于间歇性。山区多于盆地,山北多于山南,由北向南逐渐减少,且愈南愈少;无降水日数较长。同时年降水量的年际变化较大;山北最多的年份可达76.8毫米(鄯善 1998年),最少的年份仅有12.6毫米(鄯善1985年);山南降水最多的年份可达33.4毫米(吐鲁番1998年),最少的年份仅有4.3毫米(吐鲁番1976年)。全年降水量以夏季最多,春季次之。
3、日照和蒸发
吐鲁番太阳辐射强,日照时间长,光能丰富,年平均总辐射量5938.3兆焦耳/平方米,最多年6397.0兆焦耳/平方米,最少年5648.2 兆焦耳/平方米,年中最大值出现在7月,为680.3-800.2兆焦耳/平方米,春季大于秋季。全年总日照时数平均为3056.4小时,年总日照时数最多达3349.6小时,最少2829.7小时,年日照百分率69%。
吐鲁番气候干燥,蒸发能力强,平均蒸发量为2837.8毫米;蒸发量的变化特点为:由北向南逐渐增大,且全年以春末和夏季蒸发量最为旺盛,4-8月蒸发量占全年的75%以上。
4、风资源
风也是吐鲁番重要的自然特征之一,一年中大风发生的时间在3--10月,其中以3-6月最为强烈,特别是5月最多,风向主要是西北风。吐鲁番地势高低悬殊,受热面积大,温度振幅大,从而导致了多风天气的产生。大风主要受地方性和大天气系统的影响,前者风力一般在10级以下,持续时间较短,危害较轻;后者来势凶猛,维持时间长,风力在10级以上,危害严重。吐鲁番风能资源丰富,托克逊气象站统计出现阵风6级以上大风(风速≥17.0米/秒)日数,年平均80.3天,最多年1985年为127天,最小年1997年35天。特别是吐鲁番的风口,风能资源更加丰富,如达板城至托克逊长约一百公里,宽十多公里的白杨河谷,狭管效应显著,加之盆地内外强大的气压梯度,素有"风库" 之称。因此,吐鲁番拥有着取之不尽、用之不竭、成本低、无污染的风能资源,具有实际开发应用潜力。