新疆气候地貌形成与气候变化有关。区域地貌形成的气候条件复杂，加之人类活动影响，导致现代地貌过程时空变化，如受全球气候变暖的影响，山地冰川消融加剧，冰川面积逐渐缩小，石海、石河、冰碛垄等地貌数量增加;山区降水量增加，特别是暴雨引起山体滑坡、山洪泥石流频繁发生;塔里木河、策勒河等河流上游人工水库的兴建引起河流下游断流及植物枯死，导致河谷地带风蚀风积作用加强并形成雅丹和新月形沙丘。区域山地、平原、沙漠区的地貌外营力地域分异明显。
一、大气环流对气候地貌形成的影响
区域气候变化与青藏高原隆起有很大关系。在青藏高原不存在之前，冬季不存在现有的西伯利亚高压，而在北纬30°的大西南有一拉萨弱高压，冬季近地表(对流层下部3～5km以下)———主要受拉萨弱高压控制，新疆主要受西风、西南风及南风控制;夏季为西南风控制(陈志明，1993)，为亚热带气候。古、新近纪末期，青藏高原隆起阻断西南气流进入新疆，至晚更新世高原面海拔达3000～4000m，喜马拉雅山和其他西部山地达5000～6000m，从而阻挡印度洋潮湿气流北上，并在冬季使西风急流分成南北两支，而在夏季又形成对流层上部的青藏高压和中、下部的热低压，强化了高原的热力过程，导致昆仑山北坡及塔里木盆地荒漠化形成或进一步加强与风沙地貌过程加剧。新疆地处中纬度地带，高空环流主要受中纬度西风带影响，这可以从5000m高度平均流场得到反映(图2-12)。
图2-12 新疆5000m高度流场形势(据凌裕泉，1988;俎瑞平，2003，经修改)
青藏高原对环流形势有着直接影响，这主要表现在纬向环流的破坏与重建。由于青藏高原和塔里木盆地的动力和热力作用，致使高空压脊与地面反气旋总是处于加强和发展阶段，主要表现在冬半年。高空的槽、脊位置并不是稳定不变的，而是受环流季节变化所移动的。对周围山地特别是青藏高原对环流的影响，这表现在不同季节3000m和1500m高度环流形势(图2-13、图2-14)。新疆3000m高空北疆和东疆1～12月运行的均为西风气流;南疆1～2月也盛行偏西气流，3～4月塔里木盆地的西部和东部分别被气旋环流和反气旋环流所控制，5月气旋性环流在塔里木盆地上空明显发展，这种形势一直维持到9月，而另有一支偏西气流从山区进入塔里木盆地，在盆地的西南部形成辐合，在5月高空偏西冷性气流相当强劲，这就导致在盆地西南部有较强的辐合上升气流。另外，沿青藏高原北部边界局地的反气旋环流，是形成影响盆地东部低空偏东急流的主要气流，在10月份环流转换，反气旋气流控制盆地，盛行偏西气流从10月持续至次年2月(图2-13)。图2-14表明，新疆1500m高空北疆和东疆4～7月运行西风气流，10月在准噶尔盆地形成自东向西再向西北的气流，在塔里木盆地为明显的反气旋控制，东经94°附近有一条北北东—南南西的气流辐散线，在东经83°附近是一个气流辐合区，因此，冬季期间塔克拉玛干沙漠尼雅河以东盛行偏东气流，以西盛行偏西气流。3月和10月是过渡月，气旋性环流在西部约占整个盆地的1/3，反气旋环流位于东部占整个盆地的2/3。4月在盆地南部开始出现气旋性环流。5月气旋性环流占据了整个塔里木盆地并进一步发展持续至9月。6～8月期间东北东和东风急流在盆地南部较强，即偏东气旋占据主导地位。冬季，当乌拉尔山冷空气南下东移时，受天山山体阻挡并在天山北侧堆积分支，一支沿天山北侧东侧至地势低洼的吐鲁番-哈密盆地，在罗布泊一带东灌进入塔里木盆地;另一支翻越天山进入塔里木盆地，并在下沉过程中加速推进。新疆的大气环流影响着区域气候地貌的形成，特别是风沙地貌的整体格局，近地面风向组合又制约着风蚀风积地貌类型分布及沙丘整体移动规律(俎瑞平，2003)。
图2-13 新疆3000m高度流场形势(据凌裕泉，1988;俎瑞平，2003，经修改)
二、区域气候要素变化引起地貌外营力分异
新疆位于欧亚大陆腹地，东距太平洋2500～4000km，西至大西洋6000～7500km，北至北冰洋2800～4500km，南至印度洋1700～3400km。海洋水汽，即使没有高山阻挡，长途输送，到新疆已是强弩之末了。特别是青藏高原直接阻挡了夏季西南印度洋的季风直接深入南疆(西南季风运行高度仅3500mm)。大西洋的水汽只能从为数少的山口和河谷进入南疆，致使南疆降水量较北疆显著减少，加之塔里木盆地聚温作用，夏季气温较高，形成盆地气候十分干燥;加上青藏高原的存在，巨大块体构成一个热源，通过湍流、导热、反射辐射直接使对流层增温，高原上空的对流层和四周的自由大气之间形成了水平温差，加强了副热带的高压中心，对于新疆南部来讲，使已形成的干旱气候有加剧作用。区域气候要素存在明显差异，同时也引起地貌外营力在地域上的分异。
图2-14 新疆1500m高度流场形势(据凌裕泉，1988;俎瑞平，2003，经修改)
1.气温
新疆地域辽阔，跨越纬度较宽，中间又有天山对冷空气的阻隔，致使北疆与南疆分属于温带和暖温带。年平均气温，北疆平原低于10℃，最热月平均气温，北疆一般在20～25℃，南疆在25～27℃，吐鲁番达33℃。冬季气温低，极端最低气温，北疆为-35～-45℃，南疆多在-20～-30℃。
新疆年平均气温分布，平原区年较差大于山区。天山北麓和南疆各地年较差为30～35℃，山地仅20～25℃。温度的极值较差则更大，分别为60～80℃和50～60℃。另外，全国最低温度记录-50.8℃(1957年富蕴可可托海)，最高温度记录49.6℃(1975年吐鲁番机场)均出现在新疆境内。
平均气温日较差北疆小于南疆，山区小于盆地，绿洲小于沙漠。北疆为12～14℃，南疆为14～16℃，山区只有10℃(表2-1)。
表2-1新疆南北疆气温状况
在阿尔泰山、天山和昆仑山年均温0℃的高山地带，季节性冻土发育，坡地土层经冻融作用形成石条、石环(相片11)。
另外，山地夏季气温具有明显的垂直递减现象，海拔每上升1000m，温度降低6～8℃。冬季有逆温层现象，以天山北坡最为明显，海拔每上升1000m，气温增多3～5℃，逆温层最大厚度可达3000m，历时5个月。
2.降水
新疆位于西风带内，对流层上部的西风气流常年通过新疆上空，从大西洋带来一些水汽，当遇到高山阻挡时，可形成一定降水，是新疆降水的主要来源。
在新疆境内降水分布规律是:北疆多于南疆，西部多于东部，山地多于平原，盆地边缘多于盆地中心，迎风坡多于背风坡。一般北疆山地降水400～600mm，阿尔泰山海拔3000m以上地区达600～800mm，伊犁谷地迎风坡可达1000mm。天山南坡200～400mm，昆仑山北坡200～300mm，在西部有些迎风坡可达500m。伊犁谷地、准噶尔盆地西缘一般为250～300mm，盆地其他边缘50～70mm，盆地中心不到20mm。吐鲁番盆地的托克逊，多年平均只有4mm，是新疆降水量最低记录。
值得指出的是:新疆总体降水量小，但夏季暴雨时有发生且强度大，如天山阿拉沟(沟口水文站)年降水量仅48.4mm，而1988年6月24日15min降水量达21mm，导致山洪泥石流、滑坡、崩塌等地貌灾害大量发生，危害工矿企业、道路交通。
3.蒸发
仅以生长季节的蒸发力来看，北疆小于南疆，西部小于东部，山区小于平原，与降水分布恰好相反。准噶尔盆地1000～1200mm，塔里木盆地1200～1400mm，吐鲁番1400mm，托克逊、三塘湖、淖毛湖等地达1700mm。
在塔里木盆地、准噶尔盆地和吐鲁番-哈密盆地的平原区，强烈的蒸发作用使土壤盐碱物质大量集聚于地表形成盐碱地(相片29)。在洼地洪水汇集地方经蒸发作用形成龟裂地(相片28)。
4.大风
大风多集中于山口和河谷地带。阿拉山口全年大于或等于8级大风为166d;达坂城147d。吐鲁番盆地西部与东部的“三十里风区”和“百里风区”，天山的艾肯达坂和奎先达坂，三塘湖、淖毛湖等地都在100d上下。塔里木盆地东缘的若羌大风日达42d，最大风速可达42m/s。
在大风路径地方的风蚀及搬运作用十分强烈，如三塘湖西部可见砾石丘(相片35)，岩石经风蚀作用形成风蚀坑(相片30)。
如上所述，新疆气候的各个要素分布，具有明显的区域差别，这就为外营力的多样性创造了条件。新疆地貌经过多种多样的外营力的雕塑，形成了丰富多彩的地貌类型，如天山北坡与南坡，西部与东部，因海拔、降水量、干燥度等不同，山地地貌类型组合有差异，表现在北坡5000m以上为冰川作用极高山;5000～3800m为冰川作用高山;3800～3000m为冰缘作用高山;3000～1700m为流水作用中山;1700～1200m为干燥或半干燥作用的低山或丘陵;1200m以下为冲积扇、冲积洪积平原、冲积平原等。南坡地貌垂直分带海拔一般较北坡高200～300m，山麓主要是洪积平原和冲洪积平原。南坡雪线达4100～4200m，高于北坡的3800～3900m。天山西段海拔一般为4000～5000m，最高峰托木尔峰达7435m，加之伊犁谷地向西敞开，西来湿润气流直入，受山体拦截形成丰富的降水达1000mm。因此，高山区冰川冰缘地貌发育，冰斗、角峰、刃脊、冰碛垅、石海、石河、石环、融冰泥流阶地等举目可见。山区河网密集，峡谷、嶂谷发育，流水侵蚀作用强烈。河流将所携带物质堆积于山间盆地，形成冲积扇、冲积平原和冲洪积平原等;相反，天山东部海拔一般为3000～3500m，觉罗塔格和库鲁克塔格仅1000～2000m，因西来湿润气流受高大山体阻挡，故山地降水量减少。山地河流稀少，觉罗塔格和库鲁克塔格几乎为无径流区，干燥剥蚀作用十分强烈，山麓主要是洪积扇、洪积平原及冲洪积平原等。再如天山尤尔都斯盆地、昆仑山库木库勒盆地和塔什库尔干谷地等，海拔2400～4000m，年平均气温常在0℃以下，以寒冻风化为主，可见冰碛台地、冰碛垅岗、冰水扇、冰水倾斜平原、冰水河谷平原、冰丘等地貌类型。准噶尔盆地和塔里木盆地，则由于气候干旱，风力强劲，盆地河湖相地层经风蚀风积作用，形成风蚀洼地、雅丹、沙地、沙丘、沙垅、沙山等。气候对于地貌的发育起到了重要的作用，成为现代地貌发育过程中的一个主要因素。
三、人类活动对地貌形成过程的作用很大
人类活动被称为第三地貌营力。道路建设，水库和渠道修建，城镇化过程都在不断地形成人工地貌。如:①坎儿井是干旱区特有的人工地貌类型，具有减少水源蒸发损失的功能。新疆主要分布在吐鲁番、鄯善、托克逊、哈密4县(市)及奇台、阜康、库车及皮山等地。坎儿井由地下渠道(暗渠)与竖井构成，用地下渠道集水和输水，竖井用于淘井及抢修时清除泥沙和进出，在地下渠道与地面接触处，水流从地下渠道流出地面，通过明渠输往村庄、田间。②土地开发在塔里木河、玛纳斯河和水磨沟河等建成水库(相片43)、渠道等(相片44)。③旅游设施建设形成乌鲁木齐亚洲大陆地理中心标志建筑物(相片41)、红光山寺庙(相片42)和伊犁巩乃斯拉那提草原石人(相片47)等。④道路建设在天山形成桥梁、隧道(相片49)，在塔里木盆地建设塔克拉玛干沙漠公路等。
自20世纪50年代以来，人工作用，特别是土地开发利用过程对地貌环境的影响日趋增大，人为地貌过程加剧，并引起地貌环境劣变及地貌灾害发生，主要表现在:①湖泊干涸、湖区荒漠化加剧。如玛纳斯湖、台特马湖在20世纪50年代湖水面积分别是550km2和168km2，由于垦荒大量引用玛纳斯河和塔里木河水源并筑拦河大坝，导致马纳斯湖与台特马湖萎缩并于20世纪70年代干涸，地貌类型由湖泊→盐沼泽→盐土平原演替，湖周地下水位降低，植物枯死，风蚀作用加剧，由沼泽地→风蚀平原或沙地沙丘演变。②河流缩短，河床沙化。如玛纳斯河、塔里木河下游河段由于中上游大量用水，自20世纪50年代至今分别缩短了140km和340km，河床断流并沙化，地貌类型由河床、河滩→沙地→缓起伏沙地→沙丘演替。③冲洪积平原沙化。河流下游开垦的土地，由于中、上游垦区大量用水而水源不足，致使耕地弃耕沙化，其演变过程是冲积平原荒草地→耕地→弃耕地→平沙地→沙丘。④由于道路建设、资源开发和不合理用水，引起滑坡、崩塌、山洪泥石流、沙漠化、盐渍化等地貌灾害发生，其危害工农业生产，阻碍交通，迫使居民搬家。
总之，由于新构造运动使山地的抬升，盆地更加封闭，加上新疆所处的地理位置，形成多种多样的外营力，如冰川作用、冰缘作用、流水作用、干燥作用、风力作用、重力作用等，地貌外力作用类型多样(图2-15)。第四纪以来，几经气候波动，山地经冰川、流水等的侵蚀，并将侵蚀、剥蚀物质不断地向盆地内输送，还有风的吹扬和堆积，以及人类活动等，形成了如今的地貌。
图2-15 新疆地貌外力作用类型图