利用1965—2014年辽宁省54个气象站月平均气温和地表温度观测资料、2003年45个气象站气温与地表温度的人工和自动定时观测资料,分析辽宁省气温、地表温度及地气温差的变化特征,并分析了地气温差变化的主要原因。结果表明:1965—2003年辽宁省气温和地表温度相关性较好,均呈显著升高的趋势,地气温差的变化较小;2004年开始气温较前10 a(1994—2003年)差异较小,而地表温度持续升高,地气温差加大,此现象在辽宁省东北部地区冬季最显著。2004年辽宁省气象站全面由人工观测改为自动站观测,积雪天气时人工气象站观测的地面温度为雪面温度,自动气象站观测的地面温度为雪下温度,不同观测方式引起的地面温度差异是导致近10 a(2004—2014年)地表温度持续升高的最主要原因。因此,辽宁省积雪期最长的东北部地区是地气温差加大最显著的区域。可见,观测方式的改变是导致2004—2014年辽宁地区地表温度持续升高和地气温差加大的主要原因。