省內幹旱半幹旱地區（包括河西走廊幹旱區、隴中黃土高原半幹旱半濕潤區）和甘南高原，太陽輻射強烈，年太陽總輻射量達5400 MJ/m2～6400 MJ/m2，比同緯度的我國東部各省都多。年太陽總輻射有兩個大於6000MJ/m2的高值區；一個位於河西走廊中、西部，這裏降水稀少，空氣幹燥，晴天多；另一個位於甘南州西南部，這裏地勢高亢，空氣稀簿，大氣透明度高。在省內幹旱半幹旱地區，每年訥訥國提供給農作物生長發育利用的光和有效輻射量為2000 MJ/m2～2530 MJ/m2。研究表明，在水熱條件匹配最理想、農業栽培措施先進的條件下，農作物對光合有效輻射的最高利用率可達10%～14%。目前，根據全省光能資源最豐富的河西走廊各地最高畝產量計算的實際光能利用率，小麥為0.36%～0.81%，玉米0.36%～0.92%，馬鈴薯0.35%～0.61%，光能利用率都還很低。由此表明，甘肅省通過提高光能利用率以增加單位麵積產量尚有很大潛力可挖。
甘肅省幹旱半幹旱地區不僅光能資源豐富，而且光質好，太陽光譜中橙紅光（波長0.55～0.76μm）和藍紫光（波長0.38～0.48μm）輻射量較多，十分有利於糧食蛋白質含量的提高和瓜類、甜菜糖分的累積。我國一季喜涼作物單產最高記錄即出現在海拔2800m的柴達木盆地，德令哈、香曰德等幾個國營農場春小麥畝產都穩定在750kg左右，即是太陽光波分配性能良好的結果。
二、溫度
1、氣溫的地理分布
年平均氣溫是反映一個地區氣候總的冷暖狀況的主要熱量指標。甘肅省年平均氣溫分布狀況主要受地理緯度和海拔高度的影響，總的分布趨勢由東南向西北隨緯度增高、由河穀向山頂隨海拔升高而遞減。年平均氣溫大致為-0.3℃～14.9℃，海拔1500m以下的地方年平均氣溫在8℃以上，海拔2500m以上的年平均低於4℃。據現有氣象站觀測資料，甘肅省年平均氣溫最高的地方在文縣（14.9℃），最低在天祝烏鞘嶺（-0.3℃）。全省有4個相對高值區，即隴南南部（14℃～15℃）、隴東（8℃～10℃）以及黃河穀地和河西走廊西段（8℃～9℃）；還有兩個相對低值區，即甘南高原（1℃～2℃）和祁連山區（海拔3000m以上地方低於0℃）。
甘肅省各季氣溫的分布趨勢與年平均氣溫大致相似。冬季太陽輻射最少，加之冬季風勢力強盛，各地冬季氣溫最低，最冷月均出現在1月，這反映了冬季大陸性季風氣候的特征。最冷月（1月）平均氣溫從西北往東南由-12℃變為4℃。其中河西走廊一般為-12℃～-7℃，隴中黃土高原為-9℃～-3℃，隴南北部為-5℃～0℃，隴南南部為3℃左右，是全省冬季最溫暖的地方；甘南高原一般為-10℃～-8℃。祁連山區在-12℃一下，是全省氣溫最低、最寒冷的地區。
夏季太陽輻射最強，各地氣溫普遍較高，最熱月出現在7月。7月平均氣溫變化範圍在11℃～25℃之間，南北氣溫差異較小。除祁連山和甘南高原外，絕大部分地區在20℃以上。其中河西走廊西段、隴中黃土高原的黃河、渭河、涇河和馬蓮河等河穀地帶，以及隴南各河流穀地，可達22℃～25℃，天氣炎熱。高山地區則氣候涼爽，祁連山區11℃～18℃，甘南高原10℃～16℃，是夏季避暑的好去處。
2、氣溫的時間變化
全省各地氣溫年變化均為單峰型。從各地氣溫年變化曲線來看，月平均氣溫在春季的上升和秋季的下降均很快，但春溫高於秋溫，如西北部的敦煌4月平均氣溫比10月高3.4℃，中部的蘭州高2.0℃，東南部的文縣僅高0.7℃。氣溫年較差（最熱月和最冷月平均氣溫之差）的分布主要取決於維度的高低，還與地形、地勢及天氣活動影響有關。一般來說，氣溫年較差隨緯度的增加由東南向西北增大，全省氣溫年較差的變化範圍在20℃～34℃之間。河西走廊氣溫年較差一般在30℃左右，敦煌盆地34℃左右，是甘肅省氣溫年較差最大的地區，比同緯度的大陸西岸地區大，僅次於我國氣溫年較差最大的東北和新疆。隴中黃土高原為23℃～31℃，隴南、甘南高原和祁連山區20℃～25℃之間，是甘肅省年較差最小的地區，比我國氣溫年較差極小的長江下遊還要小。
氣溫日較差（一日內最高氣溫與最低氣溫之差，表示晝夜氣溫變化的程度）大是甘肅省大陸性季風氣候的另一個顯著特點，“早穿皮襖午穿紗，圍著火爐吃西瓜”是對省內大部分地區氣候的形象寫照。年平均氣溫日較差全省變化範圍在8℃～16℃之間，且由南向北、由東向西逐漸增大。河西走廊為12℃～17℃，全省最大值出現在敦煌，達16.1℃。祁連山和馬鬃山區12℃～14℃，隴西10℃～15℃，隴東一般為10℃～14℃，甘南14℃～15℃，隴南9℃～13℃。文縣是全省年平均氣溫日較差最小的地區。除隴南外，其餘地區溫度日較差比同緯度的我國東部地區都大。溫度日較差是具有特殊作用的熱量資源，溫度日較差大對作物高產和優良品質的形成極為有利，尤其有利於瓜果生長期間糖分的積累。
二、降水
1、降水量的分布
降水是水資源最重要的組成部分，也是地表水、地下水的基本來源，降水量的多少對農牧業尤為重要。甘肅深居西北內陸，海洋暖濕氣流不易到達，成雨機會少，大部分地區幹旱少雨。各地年平均降水量在35mm～800mm，全省平均年降水量為300mm，不足全國平均年降水量（約650mm）的一半。降水量的地區分布特點是由東南向西北遞減，降水等值線大體呈東北-西南走向，中部有一相對少雨帶。其中，400mm等雨量線是農牧業上很重要的界限，它把全省分成東南部多雨區和西北部少雨區。東南部為農業區，西北部為半農半牧區。西秦嶺以南的嘉陵江、白水江流域年降水量可達800mm。如省境東南角的康縣陽壩年降水量為948mm，銅線有1367mm的最高記錄，這在山大溝深的隴南地區容易引起暴雨洪災。400mm等雨量線以西以北的地區為半幹旱和幹旱氣候，占全省麵積的2/3。所以，幹旱區麵積廣大是甘肅氣候的顯著特征。
河西走廊，年平均降水量概在200mm以下，並以東南的200mm左右向西北的40mm左右減少。如敦煌平均年降水量僅38.7mm，為全國著名的極端幹旱氣候區之一，隻有綠洲農業，自古就屬“非灌不殖”區。祁連山地年平均降水量分布特點是東段多於中段、中段有多於西段。如東段的烏鞘嶺，平均年降水量為389.9mm，中段的肅南為257.2mm，西段的肅北為144.4mm。
隴西黃土高原平均年降水量，大都在200mm～600mm之間，等雨量線一直向南彎曲，自景泰經定西到隴西為一由北向南突出的相對少雨帶，被形象地稱為“幹舌”。此少雨帶與青藏高原邊緣的走向一致，它是青藏高原東北部外圍相對少雨帶的組成部分。這主要是由於青藏高原的地形影響，夏季偏南季風不能穩定到達本區，再加上青藏高原的動力和熱力作用，加強了那裏的輻散、下沉運動。其次，本區處在六盤山西邊的背風雨影區，如迎風麵的平涼年降水量為521mm，背風麵的會寧隻有435mm。因此，西邊的青藏高原和東邊的六盤山是隴西黃土高原形成幹旱的基本原因。
隴南地區和甘南高原，年降水量大都在500mm～800mm之間，是甘肅省降水量最多的地區。本區同樣有一個由北向南的相對少雨帶，平均年降水量在450mm左右。尤其是在北緯33°～35°間，降水量明顯低於緊鄰的東西兩側，本區的西漢水、白龍江和白水江穀地成為有名的“幹旱河穀”。該少雨帶北側與隴西地區的相對少雨帶相連接，即由隴西經武山、禮縣、武都直到文縣，依然是青藏高原外圍少雨帶的組成部分。在本區相對少雨帶的東西兩側各有一個多雨帶，西邊以郎木寺為中心，平均年降水量為807.5mm；東邊以康縣為中心，平均年降水量為799.2mm。
2、降水量的變化
降水的季節分配特點因受到東南季風、西南季風和地形的影響，夏濕冬幹。降水最多月，河西中西部、隴東、隴南和甘南一般出現在7月，個別地方出現在8月；河西武威以東地區和隴西地區出現在8月。降水最少月，全省絕大部分地區出現在12月，個別地方出現在1月。
氣候學上一般用年降水變率來衡量一地雨量的年際變化穩定程度，降水變率越大表明降水量的年際變化越不穩定，旱澇出現的頻率就越大。甘肅省年降水量相對變率分布趨勢，大致是從東南向西北增大。以河西走廊為最大，在20%～40%之間，但比內蒙古西部和新疆（30%～50%）略小。祁連山區、隴中黃土高原為15%～25%，隴南和甘南高原15%左右。
3、地形對降水分布的影響
在山脈的地形作用下，迎風坡迫使空氣抬升，降水量增大，背風坡的一側降水減少，造成背風坡出現“雨影效應”或“雨影區”（幹坡）。雨影區就是降水量減小特別明顯的地區。雨影的強弱視山地高度、方位與方向等因子而異。據觀測，迎風坡年降水量最大值與雨影帶降水量最小值間的比值大體與山體高度呈線性關係。如喜馬拉雅山（平均6000m）比值為10，吉爾吉斯山（4000m）為6，阿拉甘山（2500m）為3～4。本省隴南相鄰的武都和康縣是雨影效應的一個實例。兩地直線距離60km左右，因康縣位居東南氣流迎風麵的山地東側，年降水量為799.2mm；武都則位於山地西側背風麵的白龍江河穀中，年降水量為480.2mm，兩地相差300mm左右。又如祁連山區，東段和中段南坡年降水量多於北坡，西段則是北坡多於南坡。如東段和中段南坡的青海互助為592.1mm，祁連為391.4mm；北坡的古浪為358.6mm，肅南為257.2mm。西段北坡的肅北為153.8mm，南坡的青海冷湖為17.6mm。這是因為祁連山脈呈西北-東南走向，在東段和中段空氣多從蘭州一帶沿湟水和大通河向西順地形爬升，雨雪多降落在南坡，因而祁連山脈東段和中段南坡雨量多於北坡。而西段北坡的降水量多於南坡，主要是由於冷空氣活動造成的，降水時高空盛行偏西氣流，隨著冷鋒南下，祁連山北坡首當其衝，由於坡地對冷鋒的阻滯和抬升作用，水汽大量凝結，雨雪落在北坡，故而北坡雨量大於南坡。總之，由於海拔高度和地形的影響，祁連山年降水量較多，維持了較穩定的冰雪水源。
在山區，通常年降水量隨著海拔高度的增加而增加，高山地帶降水量達到最大的高度，稱為極大降水高度，往往這就是山地森林出現的地帶。這一高度視山地的濕度、溫度、方位和季節而異。幹燥氣候下的最大降水高度要比濕潤氣候下的高；冬季一般比夏季高。由於各地的實際情況各不相同，每百米高差降水量的遞增率也因地而異。氣候濕潤的地區，降水量垂直遞增率大；氣候幹燥的地區，降水量垂直遞增率小。如隴南康縣境內的萬家大梁北麓山區，年降水量垂直遞增率為42.4mm/100m。六盤山東坡是東南氣流的迎風麵，年降水量垂直遞增率為30mm/100m；西坡為背風麵，年降水量垂直遞增率為15mm/100m，僅為迎風麵的1/2。通渭至花甲零年降水量垂直遞增率為11mm/100m；蘭州至阿幹鎮年降水量垂直遞增率為31mm/100m。祁連山區年降水量隨海拔高度的變化更加明顯，石羊河流域年降水量垂直遞增率為23 mm/100m～30mm/100m，黑河流域為17 mm/100m～23 mm/100m，疏勒河流域為8mm/100m～14mm/100m。
第三節 氣候區、帶的劃分
各種氣候要素和天氣現象在不同季節的相互配合使得各地產生不同的氣候分布特點，這種氣候特點也對自然界其它因子如河流、植被、土壤、地貌等產生巨大作用，同時這些下墊麵因子又反過來影響著當地的氣候。因此，氣候存在著地域的相似性和差異性，這是氣候區劃的理論基礎。氣候區劃的目的在於了解各種氣候要素的區域組合和差異，探討它的發生發展規律，從而使人們能夠更好地認識氣候，更合理地、更充分地利用氣候資源。在甘肅，從亞熱帶氣候到高山冰雪帶，從常綠闊葉林到戈壁荒漠，氣候帶和自然景觀類型複雜多樣。因此在經濟建設或是國防建設中都需要對全省進行氣候區劃，求大同存小異，以便了解各區域氣候狀況，更好地規劃和進行各項建設。