人类活动对气候变化产生了深刻的影响,全球气候变暖已是不争的事实,进而引发的极端气候事件发生的频率和强度增大。西北干旱区包括新疆全境、甘肃河西走廊及内蒙古贺兰山以西的地区,年降水量较少,生态环境脆弱,土地荒漠化严重,是气候变化的敏感区。本文选取1960~2013年西北干旱区72个地面气象站的日最高温、日最低温和日降水量数据,采用世界气象组织气候委员会、气候变化检测、监测和指数专家组推荐使用的“气候变化检测和指标”中确定的指标体系,从中选取8个极端气温指数和6个极端降水指数,运用气候倾向率、趋势系数法、Mann-Kendall趋势检验及突变检验法、小波分析法、DFA去趋势波动分析法、主成分分析法等来研究西北干旱区极端气候事件的变化特征与时空分布规律。8个极端气温指数依次为冷持续日数(CSDI)、暖持续日数(WSDI)、冷夜日数(TN10p)、暖夜日数(TN90p)、冷昼日数(TX10p)、暖昼日数(TX90p)、霜冻日数(FD)、夏季日数(SU);6个极端降水指数依次为1日最大降水量(RX1day)、5日最大降水量(RX5day)、强降水日数(R10)、持续湿润指数(CWD)、强降水量(R95p)、年总降水量(PRCPTOT)。研究结果表明:1)年际变化上,极端气候指数均呈波动变化。反映极端低温的指数均呈下降趋势,反映极端高温和极端降水的指数均呈上升趋势。2)年代变化上,极端低温指数的年代变化均呈下降趋势,80-90年代是极端气候的转折期,90年代前为正距平,90年代后(包括90年代)为负距平,极端高温与极端降水指数的年代变化与之相反。3)各指数发生突变的年份基本上都在80-90年代,表明80-90年代是气候变化冷暖交替的过渡阶段。4)小波分析结果表明,极端气温指数基本上都存在3-8、10-15、25-30年3类尺度的周期变化规律,结合小波方差分析表明极端气温事件基本上存在14年和28年的周期变化规律;极端降水指数基本上都存在3-8、15-20、25-30年3类尺度的周期变化规律,结合小波方差分析表明极端降水事件基本上均存在28年的周期变化规律。5)运用DFA法预测未来几年极端气候事件的发展方向和程度,结果表明,极端气温指数和极端降水指数均具有长程相关性,未来几年各指数会持续上升或下降。6)空间变化上,极端低温指数呈下降趋势的站点所占的比例较大,下降趋势最大的站点依次为吐鲁番、七角井、吐鲁番、塔城;极端高温指数呈上升趋势的站点所占的比例较大,上升趋势最大的站点依次为阿克苏、马鬃山、七角井、马鬃山;极端降水指数呈上升趋势的站点所占的比例较大,多个指数在乌鲁木齐降水量上升趋势最大,表明乌鲁木齐发生极端降水事件的频率最大。7)年代空间群发性研究表明,极端气温事件的年代群发性是变化的。极端低温事件在60年代主要在北疆地区群发,70年代主要在天山南侧群发,80年代主要在天山北侧地区群发,90年代主要在天山地区群发,2000-2013年主要在河西走廊西部地区群发;极端高温事件在60年代主要在河西走廊地区群发,70年代主要在南疆地区群发,80年代主要在北疆地区及天山南侧地区群发,90年代主要在天山南侧地区群发,2000-2013年主要在南疆地区群发;各年代极端降水事件均主要在北疆部分地区、河西走廊东部地区及贺兰以西地区群发性较高,极端降水事件的年代群发性变化不大。8)对极端气温指数与极端降水指数的相关性分析表明,极端低温与极端降水指数的相关性基本上均呈负相关(除冷昼日数与极端降水指数呈不显著的正相关以外),极端高温与极端降水指数的相关性基本上均呈正相关,表明极端低温事件增加,极端降水事件下降;极端高温事件增加,极端降水事件亦增加。霜冻日数与强降水量的负相关性最大,暖夜日数与强降水量的正相关性最大,而霜冻日数和暖夜日数均是反映日最低温变化的指数,表明日最低温升高是气温升高的主要原因,进而导致降水量的增加。