近百年来,气候变化尤其是气温突变与变暖停滞对水资源、自然生态和人类社会健康可持续发展的不利影响不断加剧,气温突变与变暖停滞作为气候变化研究的重要内容,其时空变化特征与规律,特别是成因与机制不明确。中国北方地区地域范围广,气候类型多,在响应全球气候变化方面具有代表性,揭示中国北方地区气温突变与变暖停滞的时空变异性及其对影响因子变化的响应关系,对于在全球范围内深入了解气候变化、应对水资源问题和改善生态环境等均具有一定实际参考意义。本文基于1951～2016年中国北方及其周边地区357个气象站点的平均最低气温,平均气温和平均最高气温年(月)数据,采用Mann-Kendall检验、气候倾向率法、中心聚类法等方法,分析了 1951～2014年中国北方地区年际、季节3类气温突变与变暖停滞年份及前后各时段特征值的时空变异性;利用全球温室气体强迫(AGG)、太平洋年代际振荡(PDO)、大西洋年代际振荡(AMO)、多元厄尔尼诺指数(MEI)等大空间尺度年际数据,以及与气温数据相应气象站点的大气压、风速、相对湿度年(月)数据,揭示了1951～2016年中国北方地区年际、季节3类气温突变与变暖停滞对其影响因子变化的响应规律,主要结论如下:1、年、季3类气温整体均随纬度降低突变变晚;东北地区(1970至1980s)突变整体早于西北和华北地区。年际、春、夏、冬季均按平均最低气温(1979～1999年、1972～1999年、1987～1999年、1971～2000年)、平均气温、平均最高气温(1978～2005年、1975～2008年、1994～2008年、1972～2006年)顺序突变变晚,秋季有所不同;3类气温按冬(1981～1990年)、春、秋、夏季(1994～2008年)依次变晚。2、突变后,年际3类气温由西北东部地区向其他方向升温减慢;平均最低气温、平均最高气温、平均气温波动强度依次减弱,升温速率亦依次减慢,冬季与之相同,春、夏季升温速率则为平均最低气温>平均气温>平均最高气温,秋季不同;年、季气温均在西北地区升温最快(0.06～0.12℃/10a)。年、季3类气温增幅均为平均最低气温最大,平均气温次之,平均最高气温最小。3、年、季3类气温变暖停滞均集中于1998和2007年及其前后。年际平均最低气温(1994～2007年)、平均气温、平均最高气温(1998～2010年)停滞依次变晚;整体由黄河流域中段向其他方向变晚。春、夏季3类气温依次变晚,秋、冬季相反;3类气温均按冬(1995～2008年)、秋、夏、春季(1998～2010年)顺序依次变晚。年、季3类气温突变至变暖停滞间周期均随纬度降低缩短,各季节周期整体按平均最低气温(9～18 a)、平均气温和平均最高气温(5～12 a)顺序依次缩短。4、变暖停滞后,年际3类气温均由西北地区东部向其他方向降温加快;平均最高气温(-0.28～-0.01℃/10a)、平均最低气温、平均气温降温依次减慢,春、夏、冬季与之相同。平均最低气温与平均气温降温速率均为冬季>春季>秋季>夏季;春、秋季3类气温波动强度依次减弱,冬季相反。夏、秋、冬季平均最低气温增幅>平均气温>平均最高气温;春季气温增幅(1.2～2.7℃)>冬季>秋季>夏季(0～1.5℃)。5、整体上,年、季3类气温对各影响因子变化的响应规律具有一致性。1970s末至1990s,随AGG、CO2、AMO及太阳辐射持续增大、PDO处于正位相或持续上升、MEI突变、风速、大气压、相对湿度持续下降/上升及之后的趋势转变,气温发生突变;1990s以后,随AMO上升趋缓、PDO下降或处于负位相、MEI与太阳辐射下降、风速、大气压、相对湿度持续下降/上升及之后的趋势转变,气温发生变暖停滞。如1970s以后,当AMO快速上升持续3～29a,风速持续上升4～24a、倾向率达0.12～1.21m/(s-10a)时,年际平均最低气温发生突变。6、年、季气温对3类影响因子变化的响应敏感程度整体均为平均最低气温>平均气温>平均最高气温。各分区年、季3类气温变化整体对第1类影响因子变化的响应敏感程度>第2类影响因子>第3类影响因子,同类气温不同季节之间亦存在强弱差异,如春季3类气温对AGG、CO2响应敏感程度>夏季>秋季>冬季,冬季气温对PDO、MEI响应敏感程度>春季>秋季>夏季。