全球变化对西北地区气候和生态环境的变化有着广泛而深远的影响。西北干旱气候变化已引起了多方面的高度重视和广泛研究。 本文使用西北地区较长年代的气候要素观测资料,建立了西北地区近百年降水序列,分析了干旱气候变化的客观事实以及沙尘暴变化特征,从大气环流变化角度分析诊断了西北地区东部干湿变化的原因,并进行了CO₂加倍对西北地区地面气温和降水影响的数值试验。本文研究的主要结论如下: （1）从百年世纪尺度来看,西北地区东部和西部,甚至华北和中亚干旱区的降水变化趋势是一致的,可以把它们看成一个整体。20世纪处于下降通道中,1960—1970年代降水量达到最低点。但是从年代际尺度来看,它们的降水变化不完全一致,1980—1990年代西北地区东部降水量持续偏少,其中秋季降水量减少最为明显;而西北地区西部降水量在增多,主要表现在夏季和秋季降水在增加。年降水量距平演变反映出20世纪上半叶西北地区以正距平为主,下半叶以负距平为主,中亚则相反。 （2）我国沙尘暴发生中心随时间推移向北推移,4月是中国沙尘暴发生范围最大的月份。500hpa西风急流是沙尘远程传输的主要动力,日韩两国的黄沙主要来源于中国西北地区和青藏高原。 （4）1960—1970年代北极涛动（AO）以负距平为主,冬季冻土平均最大深度以正距平为主,春季西北地区沙尘暴多发;1980—1990年代AO以正距平为主,冻土深度为负距平,沙尘暴少发。 （5）西北地区东部旱年存在低频遥相关型EAP和AIA;各地区高度场曲线振幅大,周期长;澳大利亚高压较弱,马斯克林高压、越赤道气流和索马里急流、西南季风均较强,高压环流系统也较强,而且稳定;旱年AO为负位相。 （6）当CO₂倍增后,西北地区地面气温平均升高2.87℃,年降水量平均增加27.4%。