和田地区深居内陆，远距海洋，四周高山（天山、昆仑山、帕米尔高原）环绕，因而是受海洋气流影响，大陆性强。西来冷湿气流和印度洋热湿气流难于抵达。在我国东部盛行的东南季风，也因相距遥远，难以飘临。本区所处纬度较低、寒潮受阻于天山，因而气温较高，属于暖温带极端干旱荒漠气候。其主要特点是：夏季炎热，冬季寒冷，四季分明，热量丰富，昼夜温差及年较差大，无霜期长，降水稀少，蒸发强烈，空气干燥，气候带垂直分布也较明显。昆仑地区，平均每升高100米，年平均气温降低0.5～0.7摄氏度。
由于全区范围大，面积广，不同地形、地貌条件下，生物、气候差异极大，大致可分为南部地区，绿洲平原区，北部沙漠区三种气候类型。
南部山区：包括海拔高度1800～3000米的前山河谷地带，属于温带或寒温带气候带，根据策勒县境的奴尔拦干（海拔1970米）和西部黑山（海拔1800米），气象资料分析，全年平均气温4.7℃，极端最高气温34.0℃～30.4℃，极端最低气温-25℃，全年降水量127.5～201.2毫米，大于10℃的活动积温在3400℃以下，夏季短促，冬季漫长，部分地区逆温层比较明显，冬季气温比平原区高1-2℃.
海拔3000米以上的山区属寒带气候，气候寒冷，无四季之分，只有冷暖之别，冷季长于暖季，降水量分布极不均匀，一般年平均降水量300毫米左右 ，0℃以上的生长期有120～150天，海拔5500米以上为终年低于摄氏零度的永久积雪带。
绿洲平原区，四季气候的基本特点：春长大风多我，夏热且干旱，秋凉降温快，雪少冬不寒，属于暖温带，极端干旱的荒漠气候。年平均气温11.0℃～12.1℃，年降水量28.9～47.1毫米，年蒸发量2198～2790毫米。
北部沙漠区：气候非常干燥，少雨，日照强烈，冷热剧变，风大多沙，是极为典型的大陆荒漠气候区。
平原地区≥0℃的积温4507.1～4783.0℃、≥10℃的积温406.1～4311.6℃，沙漠区积温更高如和田塔瓦库勒≥0℃的积温5000℃、≥10℃的积温4500℃、山区随着海拔高度增加积温减少，如和田黑山≥0℃的积温为2453.4℃，≥10℃的积温1865.2℃，康西瓦≥0℃的积温为1090.3℃，≥10℃的积温293.3℃，甜水海子≥0℃的积温只有341.2℃.
平原地区无霜期为182～226天，多数在200天以上，沙漠和山区初霜期比平原绿洲区 ，终霜期晚，例如和田塔瓦库勒，无霜期在200～210天，黑山约100天。
冬季降雪量少，平均降雪日数为6.3天，平均降雪量3.6毫米，最多21天，雪量23.2毫米，冬不严寒。气温年较差为23～35℃，日较差为12.8～16.3℃。
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