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西北地区地理位置独特，具有如下特点：西北地区的气候多为干旱、半干旱，年降水量从东部往西减少，甚至有些地区年降水量在50毫米以下。西北地区地面植被由东向西为草原、荒漠草原、荒漠，自然植被还有逐渐减少的趋势。正是其独特的地理位置和气候特征形成了独具特色的地貌类型，该地区地貌主要是以高原、盆地和山地为主如：有世界屋脊之称的青藏高原、鄂尔多斯高原，准葛尔盆地、塔里木盆地，昆仑山、祁连山等等，除此之外还有中国最大的沙漠塔克拉玛干沙漠以及文明中外的河西走廊。
矿产资源丰富。交通地位重要，闻名中外的丝绸之路就在西北境内。西北境内河流主要是塔里木河，湖泊以青海湖最为大， 有“塞上江南”的美誉的宁夏平原美丽富饶。新疆及内蒙古为重要畜牧业基地。另外西北地区的石油储量很丰富，著名的有克拉玛依油田，石油储量为5.1亿吨，占全中国陆上总储油量的近23%。除了石油的储量丰富外，西北地区的天然气、煤炭以及其它对人类生产生活必不可少的能源都具有很大的开采空间。正是因为西北地区极为重要的战略地位，所以对西北地区日照条件时空变化的分析有很重要的意义。