吐魯番的地勢最低，是中國最低的地方。
吐魯番的氣溫卻最高，是中國最熱的地方。
吐魯番盆地屬暖溫帶干旱荒漠氣候，日照長、氣溫高、溫差大、降水少、風力強、夏季漫長、酷暑干燥。吐魯番和托克遜兩地，平均氣溫都在35攝氏度至37攝氏度之間。盆地中心的溫度，達到47.6攝氏度，絕對最高溫度有過49.6攝氏度的記錄。夏季地表溫度經(jīng)常在70攝氏度以上，最高時竟達到82.3攝氏度，是名副其實的“火洲”，堪稱“世界熱極”。
只有氣溫的極端高度還不算熱，熱不可支的是炎熱日太多太長。日最高氣溫在35攝氏度以上的天數(shù)每年有100多天以上，日氣溫高于40攝氏度的天數(shù)每年有40天左右。所以就有了“沙窩里蒸熟雞蛋”、“石頭上烤熟面餅”的說法。
吐魯番氣溫的神奇之處，不只在于熱。還在于它溫差大，變化多。首先是早晚與中午溫差大，無論中午多么炎熱，到了早晚就會涼風習習，身上的汗水蒸發(fā)快，所以沒有南方暑天那種悶熱難耐的感覺；另外就是四季溫差大，夏季達到炎熱的極致，但到冬季平均氣溫則降到-10攝氏度左右，這樣的天氣約3個月左右；夏季較短，只有兩個月，升溫快，早春三月開始平均每月升溫8攝氏度左右，出現(xiàn)春回大地，綠染枝頭的景象。秋季最短，平均不到兩個月，秋高氣爽但降溫快，從9月開始每月下降10攝氏度；還有盆地中心與北部山區(qū)溫差大，中南部炎熱干燥，但山區(qū)氣候涼爽、雨量充沛，全年只有冷、暖兩季。
吐魯番盆地氣候的另一個特點是降水量極少，蒸發(fā)量極大。據(jù)氣象統(tǒng)計資料，吐魯番市年平均降水量為16.6毫米，托克遜縣只有3.9毫米，降水稍多的鄯善縣，年平均降水量也不過25.5毫米。與稀少的降水量相反，蒸發(fā)量卻大得驚人。吐魯番市年平均蒸發(fā)量3003毫米，托克遜縣年平均蒸發(fā)量是3821.85毫米，鄯善縣年平均蒸發(fā)量為2879.3毫米，分別是年平均降水量的成百倍甚至上千倍。這種強烈的反差，使吐魯番地區(qū)基本上成為干燥無雨的干旱荒漠氣候。

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