20世纪80年代以来,气候变化日益成为世界各国普遍关注的问题,气候变化不仅影响到人类的生产和生活,同时也关系到社会的健康、可持续发展。本研究采用哈尔滨市探空站1971~2000年,两时次(07时、19时)全球交换的月平均探测记录,选取地面、850hPa、700hPa、500hPa、400hPa、300hPa、200hPa、100hPa、50hPa和30hPa等资料较全的10层。采用线性拟合、相关和回归分析等方法,分析了哈尔滨市各层及各季的气温、风速、气压、比湿等气象要素的变化趋势及关系。并分析了温度与风速和水汽的关系,探讨了温度与二氧化碳和水汽的关系。结果表明:(1)哈尔滨市地面年均和各季年均温度均呈增温趋势:各季比较,地面温度以冬季增温幅度最大,夏季最小;就对流层中下层增温强度而言,各季节虽有增温,但并不显著;就地面～300hPa增温平均比较,以冬季最大,夏季最小。200hPa层次以上,四季均以降温为主。对流层上层到平流层下层,以夏季最大,秋季最小。(2)哈尔滨市风速随高度增加而增加,到对流层顶达到最大值,平流层风速随高度而下降。各层次风速以冬季为最大,夏季最小,夏季大于秋季。各季风速变化趋势为冬季、春季对流层中、下层风速下降显著,平流层风速风速上升显著。夏季、秋季地面风速下降显著。冬季风速线性趋势系数以春季最大,秋季最小,夏季大于冬季。(3)哈尔滨市各层比湿以夏季为最大,冬季为最小,秋季大于春季。各季水汽含量随高度增加而减弱。冬季和春季到对流层上层基本无水汽。各季各层比湿均随高度呈增加趋势,在只有冬季地面和对流层上层比湿增加显著,其它季节比湿增加不显著。(4)哈尔滨市各季地面气压上升均达到极显著水平,上升趋势系数以春季最大,依次为冬季、夏季和秋季;对流层气压上升趋势比较,平流层上层气压上升趋势大于平流层下层上升趋势;平流层气压下降趋势比较,夏季平流层气压下降达到显著水平,即只有平流层气压下降明显,其他季节下降不明显。(5)建立了二氧化碳与水汽之间的关系方程,二氧化碳增加,水汽含量也随之增加,二氧化碳每增加一个单位,水汽就增加0.011g/kg,(6)各层次温度与比湿存在线性关系,水汽对各层次温度所起到的增加作用,随高度的增加增温效果越明显。