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新疆遠離海洋，深居內陸，四周有高山阻隔，海洋濕氣不易進入，形成明顯的溫帶大陸性氣候。氣溫變化大，日照時間長（年日照時間達2500-3500小時），降水量少，空氣干燥。新疆年平均降水量為150毫米左右，但各地降水量相差很大。一般說，冬季氣溫北疆高于南疆，夏季氣溫南疆高于北疆。最冷月（1月），平均氣溫在準噶爾盆地為零下20℃以下，該盆地北緣的富蘊縣絕對最低氣溫曾達到零下50.15℃，是全國最冷的地區之一。最熱月（7月），平均氣溫在號稱“火洲” 的吐魯番為33℃以上，絕對最高氣溫曾達至49.6℃，居全國之冠。由于新疆大部分地區春夏和秋冬之交日溫差極大，故歷來有“早穿皮襖午穿紗，圍著火爐吃西瓜” 之說。
新疆北部有阿爾泰山，南部有昆侖山、阿爾金山和天山。天山作為新疆象征，橫貫中部，形成南部的塔里木盆地和北部的準噶爾盆地。習慣上把天山以南地區叫南疆，天山以北地區叫北疆，把哈密、吐魯番盆地叫東疆。
新疆三大山脈的積雪、冰川孕育匯集為500多條河流，分布于天山南北的盆地，其中較大的有塔里木河(我國最大的內陸河)、伊犁河、額爾齊斯河(流入北冰洋)、瑪納斯河、烏倫古河、開都河等20 多條。許多河流的兩岸，都有無數的綠洲,頗富“十里桃花萬楊柳”的塞外風光.新疆有許多自然景觀優美的湖泊，總面積達9，700平方公里，占全疆總面積的0.6%以上，其中著名的十大湖泊是：博斯騰湖、艾比湖、布倫托海、阿雅格庫里湖、賽里木湖、阿其格庫勒湖、鯨魚湖、吉力湖、阿克薩依湖、艾西曼湖�！ ⌒陆硟刃纬闪霜毦咛厣拇蟊�，共計1.86萬余條，總面積2.4萬多平方公里，占全國冰川面積的42%，冰儲量2.58億立方米，是新疆的天然“固體水庫”。新疆的水資源極為豐富，人均占有量居全國前列。大沙漠占全國沙漠面積的2/3，其中塔里木盆地中的塔克拉瑪干沙漠的面積為33.67萬平方公里，是我國最大的沙漠，為世界第二大流動沙漠，僅次于阿拉伯半島上的魯卜哈利沙漠。準噶爾盆地的古爾班通古特沙漠，面積48，000平方公里，為我國第二大沙漠。新疆沙漠中蘊藏著豐富的油氣資源和礦產資源。
新疆是多宗教地區。主要宗教有伊斯蘭教、喇嘛教（藏傳佛教）、佛教、 基督教、天主教、東正教和薩滿教，其中伊斯蘭教為維吾爾、哈薩克、回、柯爾克孜、塔吉克、烏孜別克、塔塔爾、撒拉、東鄉、保安等10多個民族所信奉。伊斯蘭教在新疆社會生活中有著較大的影響。新疆宗教組織主要有伊斯蘭教協會、伊斯蘭經學院和佛教協會等。
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