利用全球降水同位素观测网(GNIP)提供的乌鲁木齐大气降水氧同位素(δ18Op)观测数据(1986-2003年),结合和田δ18Op数据及天山冰芯δ18O记录,分析了天山地区δ18Op在年内和年际尺度上的变化特征,及其与主要气候要素(温度和降水量)的关系。结果表明,年内尺度上,δ18Op与月均温和月降水量均为显著正相关,表现出明显的"温度效应";年际尺度上,加权平均年δ18Op与年均温度却呈现负相关关系,与降水量仍为正相关。近40~50年的天山地区4支冰芯的δ18O具有整体偏负的变化趋势,与研究区逐步升高的温度呈反向变化,说明在年际至年代际尺度上,这一区域δ18Op与温度之间的负相关关系是客观存在的。进一步对研究区水汽来源路径的对比分析发现:δ18Op值偏负的高温年份(1997年)的暖季水汽相对更多来源于远源的高纬度区域,而δ18Op值偏正的低温年份(1988年)则相对更多来自近源的中、低纬度区域;同时,研究区上风方向的欧亚大陆14个GNIP站点1997年和1988年的暖季加权平均δ18Op值存在高纬度区域偏负而中、低纬度区域偏正的特征;这些结果说明年际至年代际尺度上,天山地区δ18Op与温度之间的负相关,本质上指示了西风环流南北摆动所引起的水汽来源变化,可以作为西风环流变化的指示器。