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新疆深居內陸，遠離海洋，高山環列，使得溼潤的海洋氣流難以進入，形成了極端乾燥的大陸性氣候。新疆氣候具有多種特點，明顯的如晴天多，日照強，少雨，乾燥，冬寒夏熱，晝夜溫差大，以及風沙較多等等。
新疆氣候最顯著的特點是“幹”。因爲幹，空氣溼度低，雲雨少，經常是晴空萬里；因爲幹，太陽供給地面的熱量，幾乎全部用來加熱大地和空氣，而地面土壤又很乾燥，無法蒸發降溫，所以夏季白天溫度偏高，到了夜晚，由於戈壁缺少保持熱量的能力，地面冷卻散熱的速度特別快，溫度迅速下降，形成晝夜溫差特別大；因爲幹，地面植被相對稀疏，一起風就塵土飛揚，尤其是戈壁灘上時時有風沙彌漫。新疆這種乾燥氣候，還突出表現爲降水偏少。北疆大部分地區的年降水量只有200毫米左右，而南疆年降水量不足100毫米。新疆降水較多的地方主要是在天山山區和阿爾泰山區，這裏冬春多雪，夏秋多雨，空氣相對溼潤，地面植被豐富。天山山區年降水量在500毫米左右，與華北平原相差無幾，其中鞏乃斯林區附近約達800毫米，幾乎與淮河流域的年降水量相等。這些山區不僅降水充沛，而且每年降水比較穩定，這給山間盆地谷地和山前平原綠洲的農業灌溉用水提供了十分有利的條件。
新疆氣候的第二個特點是冬冷夏熱。冬季，由於西伯利亞空氣十分寒冷，這種冷空氣積累到一定程度，在有利的高空大氣環流引導下，就會向南暴發，這就是直接影響新疆氣候的寒潮(俗稱寒流)。新疆的大部分地區夏季氣溫偏高，其最熱程度，南疆又高於北疆。最突出的是吐魯番，那裏最熱月(7月)，平均氣溫爲40℃，極端最高氣溫曾達49.6℃，居全國之冠。
新疆氣候的又一特點是氣溫日較差大(每晝夜最高氣溫和最低氣溫之差，稱爲氣溫日較差)。一般是白晝氣溫升高快，夜裏氣溫下降大。許多地方最大的氣溫日較差在20℃到25℃之間。氣溫日較差大，有利於瓜果的碳水化合物的積累，所以新疆的甜瓜、西瓜、葡萄、杏、桃、梨等都特別甜美好吃。
日照豐富也是新疆氣候的一大特色，新疆全年日照時間爲2550至3500小時之間，在全國各省區中居於前列。日照豐富加強了植物的光合作用，對棉花等喜光農作物的生長、發育都有良好的作用。
新疆不僅日照時數充足，而且地面接受到的太陽輻射總能量也較大，在全國中僅次於青藏高原而名列第二。
新疆由於山口、隘道衆多，在冷空氣入侵時容易出現大風，這也是新疆氣候的一個特色，各地大風嚴重時間是在春季。沿蘭新鐵路的吐魯番西北部的“三十里風區”、哈密十三間房一帶的“百里風區”等地，全年八級以上大風日數超過一百天，曾經出現過颶風阻塞火車運行的事故。
新疆的氣候資源是得天獨厚的，光能、太陽能、風能利用的前景是廣闊而美好的。
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