近百年来,地球系统正经历着一次以变暖为主要特征的显著变化,气候变化成为国际社会公认的最主要的全球性环境问题之一。黄河中游地区位于半湿润到半干旱地区的过渡地带,生态环境脆弱,下垫面分布不均,是全球气候变化反应敏感的生态脆弱带之一。本文以黄河中游的晋、陕、豫三省为例,采用研究区1951-2010年的六种气候要素,以MODIS归一化植被指数(NDVI)、叶面积指数(LAI)、地表温度(LST)、地表反照率(ALBEDO)产品,以及土壤湿度、海拔高度为地表参数,采用趋势分析法、小波分析法、相关性分析法以及灰色关联度法,研究了区域气候变化时空特征,以及气候因子与地表特征参数的相关性特征。对于更深入的了解区域气候变化影响因子,提高和改进陆面模式及区域气候模式精度,提高中长期气候预报水平具有重要意义。本文的主要结论如下：(1)研究区近50a气候变化呈暖干化趋势,其中降水量、相对湿度、日照时数、风速呈下降趋势,气温、气压呈上升趋势。降水量在西部、北部以及中部大部分地区呈减少趋势,东南部部分地区有增加趋势。研究区68%的气象站气温线性增长趋势呈极显著水平。降水量存在25-26a和5a尺度两个明显的周期,气温存在21a和4a两个明显的周期。(2)研究区近10a各地表参数变化表明,NDVI年际变化呈南高北低的分布态势,总体呈上升趋势：大部分地区LAI呈增长趋势；地表温度总体呈上升趋势,南部部分地区呈下降趋势；地表反照率呈北部东部降低,西南部上升的趋势。(3)在地理空间变化上,研究区各站点2001-2010年降水量、气温与地表参数10年平均值散点图表明,降水量及气温与NDVI、LAI、LST、土壤湿度呈正相关,而与ALBEDO、海拔高度呈负相关。且NDVI、LAI、土壤湿度、ALBEDO与降水的相关性大于与气温的相关性,LST、海拔高度与气温的相关性大于与降水的相关性。(4)在时间变化上,研究区地表参数及降水量、气温近10a年平均值相关性分析表明,降水量与NDVI、LAI、土壤湿度具有正相关性,与ALBEDO具有负相关性,与LST的相关性很小,均未达到显著性水平。气温与LST具有正相关性,与NDVI、LAI、ALBEDO相关性很小,与土壤湿度具有负相关性,均未达到显著性水平。相关性在空间分布上有一定差异,降水量与植被指数在大部分地区具有正相关性,与LST、ALBEDO在大部分地区具有负相关性。气温与植被指数、ALBEDO在大部分地区具有正相关性,与LST呈正相关性。地表参数与降水量、气温在年均尺度上的灰色关联度顺序分别为：ALBEDO>土壤湿度>NDVI>LAI>LST,LST>土壤湿度> ALBEDO>NDVI>LAI。