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采用1961～2000年新疆12个探空站逐日观测资料，利用经过5点平滑处理的曲线趋势对比和线性相关的研究方法，分析了40年来12个探空站边界层、对流层、对流层顶和平流层从2m和850hPa至10hpa的探空标准层各层的温度变化趋势；分析了对流层和平流层各典型层间的相关关系；分析了年际温度距平的垂直分布；并用Mann-Kendall方法进行了突变检验。研究表明：新疆平流层以1980年代初为界，之前温度升高，之后温度降低，曲线呈“∧”型；与之相反，对流层温度经历先降后升变化，曲线呈“V”型，两层温度表现为反位相变化趋势。其中30hPa和300hPa温度、50hPa和400hPa温度均达到0.05的显著水平负相关。对流层顶的200hPa、250hPa两个层次温度变化平稳。新疆年代际垂直方向温度分布特征1970年代整层均为负距平，1980年代对流层为负距平而平流层为正距平，曲线呈现镜像“S”型；与之相反，1960和1990年代对流层为正距平，平流层为温度负距平，曲线呈现一个上下一致的“S”型。则30hPa、50hPa和70hPa温度在1980年代初发生由升转降的突变；250hPa温度在1980年代初，500hPa和700hPa在1987年，2m在1973年均发生由降转升的显著突变，显著水平达到0.01。