全球变暖成为不争的事实,但区域气候变化仍存在着很大的不确定性。中亚是典型的内陆干旱区,位于我国西风带天气系统上游,生态环境脆弱,气候变化敏感;水资源承载了中亚的古代文明、社会经济发展和人民的生产生活,也决定着丝绸之路的兴衰和环境的变迁,而以冰雪融水和大气降水补给为主的中亚水资源直接受气候变化的制约。因此,理解中亚过去和现在气候变化规律对新疆和中亚的水资源管理、社会经济发展以及生态环境保护至关重要。本研究基于在哈萨克斯坦阿拉木图附近采集的树轮样本,分别建立了树轮宽度年表和稳定碳同位素序列。气候响应分析表明,树轮宽度对上年6月到当年5月的降水响应较好,而树轮稳定碳同位素去趋势序列与夏季平均气温显著正相关。基于此,分别利用树轮宽度重建了哈萨克斯坦南部246年的降水变化,利用树轮稳定碳同位素序列重建了该地区过去166年的温度变化。结果表明,过去166年哈萨克斯坦南部夏季平均气温0.027℃/10a,而过去30年以0.44℃/10a的速度增加,降水以-0.06mm/a的速度微弱减少。温湿组合表明,哈萨克斯坦南部过去166年的水热组合以暖干和冷湿为主,而过去30年经历了显著的暖湿化过程。过去166年夏季气温变化受火山活动和大尺度环流驱动。1879、1917和1945的极端干旱是由温度偏高和降水偏少共同导致的。本研究为咸海萎缩及哈萨克斯坦南部生态危机和城市变迁提供了自然气候背景。