第一節 氣候特征
一、大陸性季風氣候
甘肅省四季氣候的特點是：冬季雨雪少，寒冷時間長；春季升溫快，冷暖變化大；夏季短促氣溫高，降水較集中；秋季降溫快，初霜來臨早。全省年平均氣溫大致在0℃～16℃之間，略同華北地區，但各地海拔高度不同，氣溫差別較大。日平均氣溫≥0℃期間的持續日數為160天～360天，相應的積溫為1400℃～5400℃。省境無霜期（即日最低氣溫≥2℃期間）的地理分布趨勢，大致自東南向西北、自河穀川地向山區逐漸縮短。隴南南部無霜期最長，約為280天，其北部有210天左右；省內黃土高原160天～200天；河西走廊150天～180天；無霜期最短的是甘南高原和祁連山區，為30天～100天。因此，“南熱北涼、盆地河穀暖、山地高原冷”是甘肅各地氣溫差異的總體特征。特別是省內宏觀地貌以山地、高原為主，大部分地區地勢較高，年平均氣溫較低，作物的生長周期較長。除隴南河穀地帶外，曆史上農業種植製度都是一年一熟。因“天地寒涼之故”，漢代稱省域為“涼州”。
每年10月至翌年4月間，省域高空經常維持西風氣流。青藏高原北支氣流伴有下沉運動，地麵受蒙古冷高壓（即冬季風）影響，不利於降水形成，構成本省冬春少雨幹旱的大氣環流背景。夏秋季節隨著副熱帶高壓北移西伸，西風帶動冷性氣團東移，與東南季風和西南季風帶來的來自太平洋及孟加拉灣的濕熱氣團交綏，成為本省主要的降水動力條件。特別是西太平洋副熱帶高壓的伸縮變化，對省境東半部的雨熱組合起著主導作用。一年中7、8月兩個月氣溫最高、降水量最多，夏半年（4月～9月）集中了年降水量的80%～90%，雨季（6月～9月）降水量占年降水量的50％～65%，表現出雨熱同期的季風氣候特征。
季風環流的影響，加劇了本省冬冷夏熱的季節變化，溫度年較差大。冬季，無論在40°N附近的地方（如嘉峪關、酒泉、敦煌等）或在其以南各地，最冷月（1月）平均氣溫均顯著低於同緯度的平均氣溫（5.7℃），約偏低10℃～16℃。這主要是冬季風把高緯度的極地大陸氣團輸送到低緯度來的結果。而且冬半年的寒潮活動十分頻繁，寒潮間歇回暖期極其短促。正是這個原因，使甘肅冬季成為世界上同緯度地區最冷的地方之一。世界上北緯35oN以南的緯度上平均已經沒有冬季，而本省長江流域卻有2～3個月的冬天。亞熱帶氣候北界比理論上的界線約南移4～5個緯度，比歐洲地中海地區偏南了5～7個緯度。
大陸性季風氣候冬冷固然不利，但其夏熱卻更加重要。本省最熱月（7月）平均氣溫除海拔較高的山地和高原外，絕大部分地區大於20℃，接近或高於40°N緯圈最熱月平均氣溫（24℃），十分有利於林木生長和農業生產。我們知道，在溫帶緯度的大陸性氣候，隻要不太幹燥，對植物生長來說反而比海洋性氣候有利。這是因為林木不怕冬寒，但最熱月平均氣溫低於10℃左右，森林就逐漸消失而讓位給苔原了。因此，世界上森林分布最北和樹線最高的地方，恰恰發生在大陸性氣候最強的亞洲大陸腹地。例如北緯50°N附近的阿爾泰山森林上限達到了2300m～2400m，而位於51°30′S的福克蘭群島（馬爾維納斯群島），1月平均氣溫9.0 ℃，7月平均氣溫2.5℃，海洋性氣候特征明顯，樹木基本不能生長而為苔原景觀，連大麥和燕麥都難以成，隻能發展畜牧業。而我國同緯度的小興安嶺地區，7、8平均氣溫在20℃以上，大陸度接近80，卻生長有茂密森林（寒溫帶針葉林和針闊葉混交林），並是重要的糧食生產基地。所以，大陸性季風氣候的夏熱使得我國成為世界上水稻、棉花等喜熱糧棉作物分布界限最北的地方，而世界上同緯度的歐洲、日本、美洲等海洋性氣候區，雖然冬暖，但卻夏涼，故而不能生長喜熱的水稻和棉花等作物。
二、以暖溫帶、溫帶為主的地帶性氣候
甘肅省地域遼闊、地形條件複雜，處於我國氣候自東南溫暖多雨帶向西北內陸幹旱少雨帶逐漸變化的過渡地帶，氣候的地區差異十分顯著。加之境內由於許多高山和甘南高原的隆起，使氣候變化出現複雜的格局。處於東南部的隴南山地具有南方濕潤區的氣候特征，天水、平涼、慶陽的氣候特征接近我國中部關中平原，河西幹旱區絕大部分地方基本與新疆內陸沙漠區一致，甘南高原氣候特征則與青藏高原東部相同。
省境南北跨緯度達10°以上、東西占經度達16°之多，按照各地≥10℃活動積溫的不同，從南向北有亞熱帶、暖溫帶、中溫帶等溫度帶，在高海拔地帶則形成獨特的高寒區。按照水分條件，從東南向西北又分為濕潤、半濕潤、半幹旱、幹旱4個幹濕地區。既有沿緯線變化的多種溫度帶，又有由於各地距海遠近不同導致的幹濕差異，因而各地水熱組合複雜多樣。加之境內地勢高亢，山地垂直氣候變化顯著，更增加了全省氣候的複雜多樣性。
根據不同的水熱條件，可將全省劃分為隴南南部河穀亞熱帶濕潤區、隴南北部暖溫帶濕潤區、隴中南部溫帶半濕潤區、隴中北部溫帶半幹旱區、河西溫帶幹旱區、河西西部暖溫帶幹旱區、祁連山高寒半幹旱區、甘南高寒濕潤區等8個氣候分區。這不僅反映出明顯的氣候水平地帶性和垂直地帶性差異，而且充分表現了本省氣候類型複雜多樣的突出特點，全國其他省區是無法比擬的。
三、氣候資源的多宜性
正確評價氣候資源，是合理利用和開發氣候資源的理論前提。例如，英國人曾提出英國地理環境的優點有15項，促使英國經濟繁榮的優點，第一條就是該國擁有海洋性氣候。與同緯度地區比較，英國氣候溫和多雨，無台風，也無龍卷風。而對於冬冷夏熱、冬幹夏雨的大陸性季風氣候，近代曆史上外國學者曾說變化幅度太大是缺點，“病在極端”。對此問題，有必要從一分為二的觀點出發，給予具體分析。
甘肅省隴南降水量一般達500mm～800mm，地理緯度正和北非地帶相當，但那裏卻是世界上極端幹燥的撒哈拉沙漠北部地區，年降水量僅100mm～200mm。若按照行星風係分布的規律，以及該規律控製下的氣候，本省渭河以南的大部分地區應受副熱帶高壓季節性控製，盛行幹熱的東北信風，而呈出現一片荒漠。但由於冬、夏季風進退所造成的高溫多雨同期的氣候特點，使隴南發育了廣闊的亞熱帶常綠闊葉林和暖溫帶落葉闊葉林，這與同緯度的北非、西亞等亞熱帶荒漠和稀樹草原景觀，形成鮮明的對比。在這裏的山地丘陵，熱、水資源豐富，有利於喜溫作物和果樹、林木生長，成為本省特種資源最豐富、種類最繁多的地區之一，素有“天然動植物園”、“千年藥鄉”、“銀杏之鄉”、“核桃之鄉”、“花椒之鄉”、“木耳之鄉”等佳譽。
河西走廊雖然降水稀少，但與北非、西南亞、中美洲、澳大利亞等副熱帶高壓控製下的幹旱暖荒漠，也存在很大差異。這是因為其南側的祁連山區降水較豐沛量隨著海拔高度的增高而增多，年降水量達300mm～800mm，形成幹旱區中的“濕島”。那裏山麓一般很幹旱，景觀與平地相似，多為荒漠和幹草原；但向上分布有森林、山地草原，雪線以上為終年積雪並發育成巨大冰川，暖季冰雪融化與雨水共同補給河流。平均每年通過源於山區的57條大小內陸河流，可為河西走廊提供約70億m3的出山徑流量，使其中形成了數十塊大小不同的綠洲。根據計算，各綠洲實際年水資源（年降水量與實際灌溉水層厚度之和）達到285mm～770mm，是其年降水量的1.3～15.8倍，較好地滿足了作物需水要求。由於高山冰雪融水的水量很穩定，所以綠洲農業比其它地區的農業更能旱澇保收。相比之下，世界最大的撒哈拉沙漠由於沒有大的山脈，沙漠一望無際，自然環境比河西地區惡劣得多。
氣候類型的複雜性必然導致氣候資源的多樣性，這主要表現為日照、熱量和降水資源的分布都具有明顯的區域差異性，使長日照與短日照、喜溫與喜涼、喜濕與耐旱植物在省內均有適合其生長的地域。省境由於太陽輻射能豐富，日照充足，這對提高農產量及產品質量有很大潛力，表現為籽種的千粒重量，小麥的蛋白質含量、瓜果和甜菜的含糖量、油作物的含油量以及洋芋的澱粉含量均較高，隻要解決水的問題，提高科學種田水平，改革耕作製度，農業單產必能大量提高。河西地區屬溫帶幹旱、半幹旱氣候，降水稀少，年際變化大。但太陽輻射強，光資源豐富，夏半年祁連山冰雪融水流入走廊平地，可充分利用來發展“綠洲”農業。由於晝夜溫差大加上光照充足，白天高溫有利於作物大最製造有機質或糖分，而夜間低溫又有利於減少作物的呼吸消耗。所以，本區出產的瓜果分外甜蜜，如白蘭瓜、葡萄等。同時，種植長絨棉不僅產量高，而且質量好。類似的原因，也使本省黃土高原出產的蘋果，以外觀潔淨、色澤自然、口感風味濃鬱等品質優於渤海灣產區。今後，隨著人民生活水平的提高和國際市場的需求，農產品市場的需求正向高產優質方麵轉變。因此，建立農產品商品基地要考慮形成優質農產品的氣候條件。在這方麵，甘肅省無疑具有一定的優越性。
從葡萄生長的各種環境要素來看，河西地區是近乎完美的。從東到西，河西走廊全區基本處於世界上最佳葡萄生態帶的北緯38°N線南北。從葡萄生長所要求的光熱條件等細節來看，這裏光照充分，晝夜溫差大，全年無霜期160天左右，活動積溫在3000℃～3300℃之間，葡萄生長期長，利於香氣物質的積累。葡萄采收季節降雨稀少，采收葡萄無黴果，對於葡萄裂果及果實中營養成份的積累和轉化極為有利。葡萄成熟充分，紅葡萄品種著色良好，含糖量210g/L以上，較好的年份甚至可以達到達230g/L以上。如果說這兩條還有其它地區也具備的話，那麼它的灌溉用水來自高山冰雪融水其它地區就隻能望其項背了。王翰《涼州詞》“葡萄美酒夜光杯，欲飲琵琶馬上催”的千古絕唱，早已使河西走廊的風物聲名遠播。元稹《西涼伎》對河西走廊也有一段極其生動的描繪：“吾聞昔日西涼州，人煙撲地桑拓稠。葡萄酒熟姿行樂，紅豔青旗朱粉樓”。清代著名學者張澍則用“涼州美酒說葡萄，過客傾囊質寶刀。不願封侯縣鬥印，聊拚一醉臥亭皋”的詩句，讚美河西走廊盛產葡萄。
誠然，大陸性季風氣候的冬冷是一個不利因素，它影響到多年生物的越冬條件，使它們的生長線退向南方。例如，我國種植葡萄隻能達到北緯40°N附近，而歐洲西部可達到50度；我國種植柑桔的北界約在33°N～34°N，在歐洲卻能達到北緯40度以上。所以單從氣溫看，冬季寒冷使本省經濟作物和農作物生長期綜合短，冬小麥、蘋果、梨、杏、葡萄等溫帶水果往往不能很好越冬。但這也不是絕對的不利條件。例如，寒潮積雪在冬季可以保護雪下莊稼安全越冬，春季融化時又可減輕大田春早，亦即“瑞雪兆豐年”；冬季寒冷使土壤凍結，可減少土壤水分蒸發，抑製農作物病蟲越冬；嚴寒氣候還使許多動物生長了名貴的毛裘，常年較低的水溫則使一些魚類積累了豐富肥美的脂肪。
根據全國風能區劃，本省屬於風能豐富區和較豐富區，開發風電具有得天獨厚的區位優勢，甚至有專家認為，它超出全國其它任何地區。首先，風能資源豐富，開發前景廣闊。除有“世界風庫”之稱的瓜州(安西)縣之外，在河西走廊其它地區也分布有豐富的風能資源，許多地方都有建設大中型風力發電站的良好條件。其次，區位條件優越，蘭新鐵路、國道312線橫穿全境，有分布合理的大電網，聯網送出條件好。河西走廊是一個綿延1000多千米的狹長地帶，有大麵積的荒漠可以利用，冬天極限低溫不超過-29℃，適於風電機組的建設和全年運行。凡此都是其它省區無法相比的。甘肅無疑應把河西走廊發展成為我國風能產業帶，這不但符合國際潮流和國家產業政策，也充滿著曆史機遇。
甘肅省氣候資源具有多宜性和優越性的特點，當然也有相當大的不穩定性和較多的氣候災害，此不贅述。這裏主要強調，氣候資源評價必須堅持整體性和主導因子的原則，既重視各個資源要素的相互影響和製約，又要注意水、熱資源的決定性作用。總之，做好農業氣候評價，再依次做出農業氣候區劃，逐步推廣實行農業地域專門化（確定各個地區作物的當家品種和搭配品種），采取適用的耕作製度和技術措施（選育早熟、耐寒、高產的新品種並盡可能縮短作物的大田生長期、縮生播期、施肥促早熟等），是合理開發和利用氣候資源的科學前提。
第二節 主要氣候要素
一、光照
甘肅是全國太陽能資源最豐富區之一。首先，本省地處北半球中緯度偏南的位置（32°31′N～42°57′N），絕大部分地區太陽輻射強度大。其次，深居大陸內部，大氣幹燥，通常天空雲量很少。第三，地勢高亢，大氣層薄。因此，日照時間長，強度大，形成了本省豐富的光熱資源。除隴南山區外，大部分地區比同緯度我國東部地區日照時數長，光照強度僅次於西藏自治區和青海柴達木盆地。全省年日照時數為1600h～3300h，大體上是從東南向西北遞增。河西除祁連東段與走廊的山丹以東外，概在3000h～3400h間，為我省日照最多地區。隴南因在全國日照總時數低中心的四川盆地邊緣,大部分地區不到2 100h，是全省最少地區。