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天山地区的降水和气温变化及其对全球气候变化的响应是近年来研究的热点。本文利用中国天山地区39个气象站1951-2014年的月降水和月均气温数据，运用线性倾向估计、皮尔逊相关分析等气候诊断方法，分析了过去60多年来该区域的降水和气温变化特征，探讨了主要气候指标(厄尔尼诺南方涛动(ENSO)、北极涛动(AO)、北大西洋震荡(NAO)、太平洋十年涛动(PDO)、太平洋北美遥相关模式(PNA)和印度夏季风指数(ISM))与天山区降水、气温同步变化的相关关系。主要结论如下: (1)根据39个气象站实测数据估算，天山地区年降水呈现出“西多东少，北多南少，高山多外围少”的特征，并呈增加趋势，降水变化率为6mm/10a。天山地区多年平均气温为7.88℃，平均变化率为0.306℃/10a，然而，由于受太阳辐射强度和大气环流及局地气候因素的影响，天山地区气温季节性变化表现出了明显的差异。 (2)ISM与全年降水表现为正相关;PDO、PNA和AO与天山地区年降水表现为弱正相关，且有局限性;在枯水期，ISM与天山北坡及部分中高山地带的降水表现为弱正相关，而在西天山南坡表现为弱负相关，ENSO与中、西天山的南北坡中低山带的降水变化相似度较高;在丰水期，ISM与天山南坡和高山区降水变化相似度较高，PDO与中、西天山南北坡的低山带部分站点的降水变化相似度较高。 (3)春季ISM与西天山西段和天山南坡中低山地区春季气温表现为正相关;夏季NAO、PDO和ISM是影响夏季气温的主要因素，NAO主要与中天山东段和东天山地区的中高山区气温有相关性，PDO和ISM主要与南北坡中低山区的部分区域有相关性;秋季PDO、AO和PNA是影响秋季气温的主要因素，PDO主要影响中天山和东天山南北坡的中低山的部分区域且表现为负相关，AO主要影响中天山和东天山的南缘且表现为正相关;冬季ISM和PNA是影响冬季气温的主要因素，ISM主要与东、西天山的中高山区表现为正相关，PNA主要与中天山北坡的中低山带表现为正相关。