春、秋霜冻的年代际变化趋势一致，20世纪60~70年代，灌区、中部干旱带、南部山区春霜冻发生次数依次为46%、60%、11%；70年代以后春霜冻发生次数呈逐渐减少，自北向南依次为67%、56%、41%。秋霜冻在60~80年代三个区域发生次数呈减少趋势，减少幅度依次为32%、38%、49%；80年代以后又呈增加态势，其中南部山区增幅达57%，其余两个地区基本持平。
低温冷害是影响宁夏灌区水稻、玉米产量的主要灾害之一。灌区水稻低温冷害发生日数、区域和频次均明显减少。特别是1994年以来，除中卫外，仅个别站、个别年份出现冷害。1961~2006年，以10年合计为单位，水稻低温冷害发生日数由20世纪60年代的平均每站1.9次减少为0.4次；水稻孕穗期低温冷害由平均每站2.8次减少为1.2次；水稻开花期低温冷害由平均每站2.5次减少为0.4次；水稻灌浆期低温冷害由平均每站2.4次减少为2.2次。
（四）高温、干热风
宁夏年均出现高温2.17天，固原未出现高温天气，而同心和大武口高温日数分别达47天和41天。随着气候变暖，宁夏夏季高温日数在增加，相对于1961～1990年平均值，1991～2004年的最高气温大于32℃的日数距平百分率增加了45%～163%。取1961～1986年与1987～2004年两个时段，1986年后年30℃～32℃范围的最高气温日数增加了3.2天，35℃～36℃的高温日数都出现在1997年以后，几乎每年有6～8个站出现高温天气。
宁夏灌区14个站在1961～2004年中共出现干热风746日次，平均每站每年出现1.26日次，主要在6月中旬至7月上旬。1961～1970年平均每站每年出现0.92日次；1971～1980年出现0.75日次；1981～1990年出现0.72日次；1991～2000年出现1.82日次，比前30年大幅度增加；21世纪以来平均出现2.8日次，再一次增大，表明近20年来干热风出现的时间和频次急剧增多，干热风危害有急剧加重的趋势。
统计1961～2004年发生重干热风的站数，1991年前平均每年2.1个站，1991年后则达到4.5个站，干热风由1991年以前平均每年0.8日次上升为1991年以后的2.2日次。重干热风由1991年以前的0.2日次上升为1991年以后的0.6日次。大武口、同心为两个高值中心，年平均干热风日数达3日次，中卫为低值中心，年平均干热风日数仅0.2日次，引黄灌区中部也较轻，为0.9日次。随着气候变暖，春小麦开花期由6月上旬末提前到上旬初期，乳熟期由6月下旬末提前到下旬初期，提早1周左右。由于发育期有所提早，干热风影响的时段也相应提早。
气候变化对宁夏农业的影响
一、水资源减少
宁夏水资源总量为11.6亿m3，扣除苦咸水和泥沙，地表水可用量为5.31亿m3，地下水为1.39亿m3。宁夏允许耗用黄河水40亿m3，人均水资源为706m3，不足全国平均值的1/3。南部山区水资源极度匮乏，人均占有水量仅为96m3，是黄河流域平均值的11.6%，全国平均值的4.4%。引黄灌区浅层地下水主要依赖于河道、渠道和田间渗漏补给，水位随灌溉和非灌溉期而变化；中部干旱带和南部山区浅层地下水的补给主要依赖自然降水。受气候变化的影响，近50年来黄河径流量呈逐渐减少趋势，20世纪90年代以来减少趋势更明显。
据估算，未来20年宁夏水资源需求量逐步增加，其中，灌区总用水量2010年为73.73亿m3，2015年为101.61亿m3，2020年为123.35亿m3。其中，农业用水量2010年后为63.38亿m3，2015年为68亿m3，2020年达到75亿m3；工业用水量2015年将达到10.7亿m3，2020年将达到14.7亿m3，是目前用水量的3～5倍；生活和生态用水2010年为3.62亿m3，2015年为4.24亿m3，2020年为4.86亿m3。
全球气候变暖后如果未来黄河来水持续偏枯，若按2003年的实况估计，2005～2020年引黄水量缺口为13.3亿~14.83亿m3，耗水量缺水4.07亿～9.42亿m3。2010年以后，仅靠现在的可利用水资源量已无法满足可持续发展的需要，按来水75%的频率年计算，2015年和2020年将分别需要新增用水10亿m3和24亿m3，其中20%满足工业和城市发展需求，30%满足生态建设需求，50%供农业发展。由此可见，宁夏未来水资源供求矛盾非常突出。
1956～2000年，全区平均天然径流量9.49亿m3，最大1964年为19.26亿m3，最小1982年为5.07亿m3，相差2.8倍。宁夏全区1956～2000年中丰水年有18年，平水年有10年，偏枯年有17年，连续丰水年最长为3年，连续枯水年最长为2年。受气候变化的影响，近50年来黄河径流量呈逐渐减少趋势，20世纪90年代以来减少趋势更加明显。与多年平均径流量相比，50年代偏丰；60年代最丰；70年代逐渐减少；80年代偏丰；90年代明显减少，为偏枯年；2000年以后减少显著，为枯水年。
降水量减少导致径流量更大幅度的减少。2009年，清水河降水量比多年平均减少32%，径流量比多年平均减少49%；泾河降水量比多年平均减少23%，径流量比多年平均减少45%；葫芦河降水量比多年平均减少32%，径流量比多年平均减少58%。
宁夏降水量南多北少，年际变率大，季节雨量分配极不均匀，夏季雨量集中，冬季雨雪稀少，水资源夏季最大，冬季最小，全年约21%的降水可被利用。宁夏南部降水多、蒸发小，可利用水资源较多，北部降水少、蒸发大，可利用水资源短缺。近50年来，我区作物生长季节的降水量呈减少趋势，南部山区的减少趋势最明显，尤其以春夏季减少明显。1991～2005年5～9月平均降水量与1961～1990年同期降水量的差值只有平罗、青铜峡、中卫和盐池偏多，其他地区均偏少，南部山区偏少最多，加剧了水资源的供需矛盾，干旱加剧，给农业生产带来十分不利的影响。
二、光能资源有所减少
宁夏太阳辐射在5000~6100MJ/（m2·a）之间，在全国31个省会城市太阳能可利用状况综合排序中，银川占第三位，仅次于拉萨和呼和浩特。中部干旱带以北地区太阳辐射较大且分布较均匀。6月份辐射最大，12月份最小。随着气候变化，宁夏太阳总辐射呈逐渐减少的趋势，各月减少幅度不同，其转折点出现在1980年。年日照时数呈明显减少趋势，53年中年日照时数减少了332.2小时。其中，1951～1980年累积日照时数呈缓慢上升趋势，1971～1980年维持较高水平，而1980年以后年日照时数急剧减少。日照冬季减少最多，共减少了156.3小时，夏季减少最缓，共减少了53.5小时；春季年际变化振幅最大，最多年与最少年相差98.5小时，夏、秋、冬季分别相差89.3小时、84.8小时和89.3小时。
三、热量资源增加显著
（一）积温增加显著
≥0℃积温可表征作物可利用生长季热量资源：在气候变暖背景下，宁夏≥0℃积温及持续日数呈增加趋势，1987～2005年≥0℃积温比1961～1986年平均增加了185.9℃，北部引黄灌区积温较1961~1986年增加多达200℃以上，吴忠、青铜峡和平罗、贺兰积温增幅在250℃以上。中部干旱带介于150℃~200℃之间，南部山区多在150℃以下。
≥10℃积温可表征水稻、玉米等喜温作物可利用生长季热量资源；宁夏≥10℃积温1987～2005年比1961～1986年平均增加了172.4℃，≥10℃积温等值线明显南移，农耕期的积温增多、热量资源增加，非常有利于喜温作物种植区域扩大，向南部山区海拔较高的地区扩展，也有利于提高作物复种指数，提高作物光能利用率。
（二）可利用生长季有所延长
宁夏各地≥10℃积温期间持续日数1987年后比之前延长了2～6天，农业生产可利用日数增长并不多，系我区霜冻限制所致。根据未来100年气候预测结果，预计未来我区作物可利用生长季可能会显著延长，作物生产潜力很大。
（三）无霜期变长，土壤封冻期变短
宁夏无霜期均呈延长趋势，青铜峡、吴忠、盐池增长最多，吴忠每10年增加0.65天；银川、永宁、灵武、中宁、海原和泾源增长最少，灵武仅为0.03天。近50年来冻土深度逐渐变浅，厚度逐渐变薄。最大冻土深度20世纪80年代前冻土层变厚，80年代后冻土层变浅，土壤封冻推迟，化冻期提早，造成灌区春潮起潮、落潮均提早，春小麦播种期由3月上、中旬相应提早到2月下旬。冬灌期也逐渐推迟。
（四）冬季负积温减少，最冷月气温升高
宁夏1986年后冬季负积温明显减少，升温幅度在40℃每10年以上，最大达90℃。冬季负积温持续时间也逐渐缩短。最冷月平均气温在－8.0℃以上是冬小麦安全越冬的条件，宁夏最冷月月平均气温－8.0℃等温线北界北移，海拔高度上界上升了600~800m；气候条件适宜冬麦越冬，冬麦北扩到平罗一带，最冷月气温升高也有利于设施农业的发展。
四、气象灾害随气候变暖而变化
（一）干旱加剧
随着全球气候变暖，全区连续无降水过程的次数和持续时间均在20世纪80年代后期进入一个骤变波动时期，变化周期明显缩短，峰值明显增多，发生严重干燥事件的次数明显增多，尤其是超过3个月连续无降水的气候干旱自90年代中期以来明显增多，灌区及中部干旱带显著增多。
随着气候变暖，南部山区夏粮生长期间干旱持续时间有逐年加长的趋势，作物受旱逐年加重。夏粮生长期发生土壤干旱的旬数占整个夏粮生长期的时间由1981年的58%增加到68%，中度以上旱灾由20世纪80年代初的35.7%上升到39.2%。中部干旱带轻度、中度干旱有逐渐减轻的趋势，轻度干旱由20世纪80年代初的70%下降到45.0%，减轻明显。但重度、极重干旱发生时间并没有缩短，显示重度以上旱灾并没有减轻。不同时段的分析表明，夏粮生长期旱情随气候变暖而加重。
宁夏山区春旱和秋旱有加重的趋势，而夏旱和冬旱发生减少，但春、夏、秋连旱在2000年之后发生频率和涉及的区域呈现增加的趋势。山区干旱多以中旱偏轻为主。80年代至90年代干旱强度较强，其次为70年代，2000年以后干旱强度有减缓趋势，但干旱发生次数却明显增加。
（二）干旱、暴雨等冷暖干湿极端化加重
自20世纪60年代以来，宁夏年极端干旱频率增加，灌区及中部干旱带显著增加。总体上经历了三个阶段，70年代末期以前的冷湿期，70年代末至80年代中期的冷干期，80年代中期以来的暖干期。各地极端干旱事件发生频率平均为每10年4.0～5.3次，永宁、灵武、中宁等地在5次以上，宁南山区出现频率较低。极端湿润事件发生频率为2.4～3.6次，海原以南地区高发，灌区出现频率相对则较低。
1961～1986年，宁夏的年平均暴雨日数每10年增加为14.8天，气候变暖后暴雨日数增加了4.7天。每年和夏季白天的暴雨日数分别增多了1.5天和1.3天，夜间的暴雨日分别减少了0.1天、0.7天。白天各月都在增多，夜间6月和7月也在增多，但8月减少了1.9天。宁夏暴雨出现日期、结束日期也发生了显著变化，90年代以后和之前相比，出现日期提前，结束期推后。
（三）霜冻发生频次下降，但灾害并没有明显减轻
近44年来，宁夏全区共发生霜冻216～897站次，春霜占58%，秋霜占42%。春霜发生次数是秋霜的1.7倍。南部山区春、秋霜站均发生次数分别是引黄灌区的2.6倍和1.7倍。宁夏霜冻发生次数呈明显下降趋势，年代际变化趋势一致。春霜冻发生几率明显高于秋霜冻，春季终霜日的绝对变率大于秋季初霜日。全区累积发生连续2天以上霜冻几率占发生总数的1/3以上，最多持续时间5～6天。虽然全区性霜冻发生几率不到1/5，但危害很大；霜冻结束日期并没有明显提早，随着气候变暖，作物种植越来越早，遭受霜冻的危害并没有明显减轻，反而加重。
（四）小麦热干风影响时间提前、危害加重
随着气候变暖，宁夏干热风次数呈增加趋势，6月下旬增加最快，干热风发生区域呈扩大趋势，程度加重。通过对干热风次数时间序列T滑动检验，在0.01显著性条件下，干热风日数序列出现了突变，但青干次数变化不明显；由于气候偏暖，造成小麦发育期有所提前，从而使干热风影响的时段也相应提前，气候变暖导致干热风次数显著增加。
