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从现代科学技术观点看，气候确实是一种重要的资源，系指各种气候因子的综合，包括太阳辐射和日照、热量（气温与土温）、降水、空气及其运动性，是地球上生命现象赖以产生、存在和发展的基本条件，也是农业生产过程中不可缺少的极其宝贵的资源。
农业气候资源是农业自然资源的重要组成部分，是发展农业生产的基本环境条件和物质能源，特别是光、热、水等农业气候资源的基本要素，对农业结构布局、种植制度、品种选育和生产技术措施等均有重要的直接影响，同时，对农产品产量高低和质量的优劣亦有显著作用。农业气候资源是指光、热、水、气等气候条件对农业生产所提供的自然物质、能源及其对农业生产发展的潜在能力。这些气候因子对农作物，如氮、磷、钾等营养元素一样，缺一不可，不能替代，它们是农作物生产的外界环境条件，可为农作物生产提供物质基础和能量源泉，直接制约着农作物生长发育和产量的形气成，是农业生产过程中不可或缺的极其宝贵的资源。农业气候资源候具体系指生长期的长短、无霜冻期日数、照时数、太阳辐射强度和光质状况以及影响这些资源有效利用的农业气象灾害情况。
农业生产依赖气候，又受制于气候。受全球性气候变化影响，近年来惠农区气候明显变化。分析本区农业气候资源，摸清光、热、水、气等农业气候资源的变化趋势及其对农业生产有利和不利影响，为合理利用农业气候资源，调整种植业内部结构、品种结构以及间、复、套种结构和区域布局，趋利避害，扬长避短，实现种植业增产增效，具有重要的指导意义。
第一节光能资源
光能是农作物进行光合作用、积累有机物质的能量源泉。太阳辐射是地球表面最主要的能量来源。地球上的一切生命过程，包括农业生物在内，基本的能量源泉为太阳辐射能。因此，由太阳辐射而形成的光能资源，是农业气候资源的重要要素之一。太阳辐射对植物的作用是多方面的，在本节的光资源要素中，着重分析太阳辐射的光合效能，主要包括日照、太阳总辐射和生理辐射（光合有效辐射）。
惠农区地处中纬线内陆干旱地区，阴雨天气较少，日照充足，太阳辐射强烈，光能资源极其丰富。据1996年以来十年的观测，全区年日照时数在2884.3~3146.0小时，日照百分率为65%~71%，与1996年以前基本一致。一年中4~7月各月日照时数均在280小时以上，约占年日照时数的28%。4~9月，全区日照时数在1650小时左右，约占全年的52%。此时段正值各种作物生长旺盛时期，充足的光照条件可以促进作物营养生长和生殖生长。12~2月各月日照时数均在240小时以下，约占全年日照时数的22%。惠农区是全自治区乃至全国日照时数最长的地区之一。
惠农区太阳总辐射值全年为6027兆~6203兆焦耳/米2（兆焦耳/米2），仅次于青藏高原，比同纬度的山西、山东多418.7兆焦耳/米2，·比长江以南高1500兆~1674兆焦耳/米2年。在全自治区内，惠农区的太阳辐射总量比固原高380兆焦耳/米2·年，比银南的吴忠等地高70兆焦耳/米2·年，比银川地区高近10兆焦耳/米2·年，也是自治区太阳辐射值最高的地区。一年中，7月份太阳辐射值最高，一般在715兆焦耳/米2以上，4~8月太阳总辐射值均在590兆焦耳/米2以上，约占年辐射总量的44%，12月份在全年中的辐射值最低，在290兆焦耳/米2以下。
为进一步分析光能资源，我们计算了本区主要农作物生长期的太阳辐射值和光合有效辐射值。
第二节热量资源
热量是植物体内生化反应得以进行、作物能生长发育的重要种惠植农环境条件，热量资源也是农业气候资源的主要因素。惠农区热量业区资源适中，一季有余，两季尚嫌不足，但就种植农作物所需热量而言，只要安排的合理，品种搭配得当，热量条件是可以满足一年两熟或三熟作物（如麦后复种蔬菜、玉米套种豌豆移栽甘蓝等）生向研长，因此立体复合种植方式，可以更有效地充分利用和发挥本地区热量资源。
一、气温
据观测，1976~1985年年平均气温为8.2℃；1986~1995年年平均气温为9℃；1996~2005年年平均气温为9.5℃。气温呈现逐年上升趋势，且每隔十年上升0.5℃。各年最热月均为7月，平均气温为23.9℃，平均最高气温为25.7℃，对枸杞、玉米、水稻、蔬菜等喜温作物的生长比较有利。极端最高气温达37.6℃。当极端最高气温达35℃以上时，对水稻、玉米的抽穗和开花有一定的影响。1976~1985年全区出现35℃以上高温天气平均一年为2天，最多年份一年出现8次；1986~1995年全区出现35℃以上高温天气平均一年为3天，最高年份一年出现5次；1996~2005年全区出现35℃以上高温天气平均一年为4天，最高年份一年出现15次。特别是6月中旬至7月上旬，正值春小麦灌浆成熟阶段，常出现热干风天气，使小麦逼熟早衰，粒重下降，造成减产。1976~1985年，小麦热干风或青干仅为5年一遇，1986~1995年达到热干风或青干指标的天数每年平均为2.5天，1996~2005年达到热干风或青干指标的天数每年平均为5.2天，达到热干风或青干指标最高的2005年为15天，严重影响了小麦正常生长。全年最冷月出现在1月份，个别年份为12月份，1976~1985年1月平均气温为—8.1℃，平均最低气温—14.3℃，极端最低气温—26.6℃，低于0℃的负积温—199.5℃；1986~1995年1月平均气温为—6.9℃，平均最低气温—10.1℃，极端最低气温—24.9℃，低于0℃的负积温—195.6℃；1996~2005年1月平均气温为—6.9℃，平均最低气温—8.4℃，极端最低气温—26℃，低于0℃的负积温—127.5℃。所以随着冬季气温的变暖，冬小麦可以在惠农区安全越冬。
此外，惠农区日较差大，平均日较差为12℃，最大日较差为20℃，对增加干物质积累提供了较好的条件。
二、作物各界限温度初终日期、持续期和积温
日平均气温稳定通过0℃的初终间隔期常称为农耕期；日平均气温稳定通过5℃的初终间隔期常称为作物生长期；日平均气温稳定通过10℃的初终间隔期常称为大部分作物生长活跃期；日平均气温稳定通过15℃的初终间隔期常称为喜温作物生长活跃期；日平均气温稳定通过20℃的初终间隔期常称为喜温作物最适宜温度时期。日平均气温稳定通过0℃时，在春季，土壤开始解冻，草木萌动；在秋季，土壤开始冻结，越冬作物停止生长。0℃的积温可以反映供作物利用的总的热量状况，其持续日数可代表广义的可能生农长期或生长季。5℃时，春小麦已出苗，草木返青，绿色生长季开始；在秋季，树木落叶，停止生长，引黄灌区冬灌，山区冬小麦进入抗寒候锻炼期。10℃时，在春季，冬小麦和早春作物进入旺盛生长期；季，喜凉作物光合作用显著减弱，作物进入生长旺盛季节；在秋季，是喜温作物光合作用最适温度的下限，石长，有利于喜温作物抽穗、扬花、灌浆。查看历史资料，1976~2005年，惠农地区日平均气温通过各界限温度的初终日变化不明显，绝大部分年份稳定通过0℃的初日为3月8日~25日，终日为11月4日~18日；日平均气温稳定通过5℃的初日为3月27日~4月业区10日，终日为10月18日~30日；日平均气温稳定通过10℃的初日为4月17日~5月3日，终日为9月26日~10月11日；日平均气温稳定通过15℃的初日为5月10日~6月1日，终日为9月2日~28日；日平均气温稳定通过20℃的初日为6月12日~27日，究终日为8月10日~27日。
据对惠农区各界限温度积温的气候倾向率分析，1961~2004年，每隔10年≥0℃、≥5℃、≥10℃、≥15℃、≥20℃的积温分别增加74.9℃、70.9℃、51.9℃、75℃和85.2℃，随着时间的推移积温呈增加趋势。通过计算≥0℃、≥10℃的持续日数，结果为各年代平均值呈增长态势：≥0℃的年平均持续日数，20世纪60年代为233天，70年代为244.1天，80年代为249.1天，90年代为256.7天，2001~2004年为268.3天，全区由20世纪60年代年平均233天上升到21世纪头4年的268.3天，20世纪60~90年代以平均10年增加5.9天的速度递增，到21世纪头4年较20世纪60年代增加35.5天，较20世纪90年代增加11.6天；≥10℃的持续天数，20世纪60年代年平均为169.9天，70年代为170.6天，80年代为172.5天，90年代为170.8天，2001~2004年平均为175天，20世纪60~90年代，除80年代天数增加外，其他几乎持平，到21世纪头4年较90年代之前增加4.1天。统计显示，惠农区≥0℃、≥10℃积温的年代间变化也较明显，其中≥0℃积温20世纪60年代为3742.0℃，70年代为3747.6℃，80年代为3864.6℃，90年代为3943.9℃，2001~2004年平均为4028.0℃，从20世纪60年代到21世纪头4年呈稳步上升之趋势，全区年平均增加286℃；≥10℃的积温60年代为3281.3℃，70年代为3292.5℃，80年代为3385.2℃，90年代为3407.1℃，2001~2004年平均为3482.2℃，20世纪70年代比60年代增加11.2℃，自80年代起大幅上升，到21世纪头4年比20世纪60年代年平均增加200.9℃。通过计算80%保证率下各界限温度持续日数和积温，结果表明，在80%以上的年份，全自治区界限温度及持续日数按空间分布北多南少，引黄灌区最高，引黄灌区又以惠农区为最高，其≥0℃持续天数为260.1天，积温为3954.7℃；≥5℃持续天数为220.6天，积温为3774.6℃；≥10℃时持续天数为181.5天，积温为3460.6℃；≥15℃时持续天数为137.0天，积温为2873.9℃；≥20℃持续天数为73.3天，积温为1702.7℃。各界限温度均可达到80%的保证率。
三、地温及其他
地温也是农业气候资源的主要因素，是热量资源的重要组成部分。1976~1985年惠农区0~20厘米土层年平均地温为11.1℃，1986~1995年0~20厘米土层年平均地温10.6℃，1996~2005年0~20厘米土层年平均地温为12.5℃，地温呈上升趋势。
1976~1985年，惠农区平均冻土深度72厘米，最大冻土深度农91厘米，10厘米土层冻结日期为11月26日~12月22日，解冻日期为2月24日~2月27日；平均积雪深度4厘米，最大积雪深度候16厘米。1986~1995年平均冻土深度66厘米，米，10厘米土层冻结日期为11月20日~12月24日，解冻日期为2月16日~3月5日，最大积雪深度在10厘米。1996~2005年平均冻土深度72厘米，最大冻土深度95厘米，10厘米土层冻结日期为11月30日~12月19日，解冻日期为2月20日~28日，最大积雪深度4厘米。
四、霜冻对热量资源的限制和影响
霜冻是指作物生长期间，当温度下降至足以引起作物受害或业区死亡的短时间的低温冻害。霜冻的出现在很大程度上限制了热量资源的利用，而无霜期长短又是农作物布局及品种选择的主要依据之一。1976~1995年惠农区轻霜冻初日在9月20日~10月21日，终日4月29日~5月7日，绝对无霜期125~165天，按80%和90%保证率统计，无霜期分别为174天和172天；1996~2005年惠农区轻霜冻初日在10月4日~11月2日，终日4月21日~5月19日，绝对无霜期171~284天，按80%和90%保证率统计，无霜期分别为202天和190天，比10年前分别增加24天和18天。
前面已介绍过，日平均气温≥10℃持续期是作物生长活跃期。有人研究过，无霜期大约与≥10℃的日数相当，两者相关系数可达0.95（于沪宁、李伟光、农业气候资源分析和利用，气象出版社，1985年5月），一般而言，初霜冻出现在≥10℃终日之前，终霜冻出现在≥10℃初日之后，时间间隔越长，作物受害越重，热量利用率越低，反之，时间间隔越短，作物受害程度越轻，热量利用率越高。若初霜冻出现在≥10℃终日之后，终霜冻出现在≥10℃初日之前，则作物受霜冻危害的程度将大大减轻，热量利用率也将会大大提高。惠农区大部分地方无霜期比≥0℃、≥5℃、≥10℃的持续期短，终霜冻多数年份出现在≥10℃终日后，所以春季霜冻对农作物、经果林等的危害要重于秋季霜冻，限制和影响了热量资源的利用。因此，惠农区种植水稻、玉米、高粱、复种蔬菜、油葵等应以早、中熟和中晚熟品种为宜，生育期较长的晚熟品种在种植时要选择适宜的播种期，否则就不能完全成熟。综合以上结果分析可得出，惠农区积温逐渐变高，无霜期逐渐变长，各界限温度持续天数，地温、气温等热量资源在全自治区范业区围内偏高，只要安排合理，完全可以满足一年两熟作物所需热量条件。惠农区热量不仅适宜种植春（冬）小麦、玉米、高粱、水稻、豆类、胡麻、油葵、瓜类、蔬菜等农作物，而且更为发展枸杞、苹果、葡萄等研经济林木提供了良好的气候条件。
第三节水分资源
水是农业生产的重要条件之一，参与植物生长发育的所有生理活动，是植物生长必需的物质。在光热资源满足的情况下，水分是决定农业生产发展和产量水平的主要因素。此处，只从气候资源的角度评述自然降水、蒸发和干燥度几项。
一、自然降水
大气降水是水分平衡的主要收入项，自然降水和灌溉水是农田水分的主要来源，因此，降水量是衡量农业气候资源中水分资源的重要方面。
1976~1985年惠农区年降水量在63.1~254.3毫米之间，1986~1995年年降水量在95.2~269.9毫米之间，1976~1995年年平均降雨量为182毫米；1996~2005年年降水量在75.7~209.4毫米之间，年平均降雨量为141毫米。近10年本区年平均降雨量比前20年年平均降雨量减少41毫米。降水主要集中在6~9月，占年降水量的70%~83%；冬季11月~2月雨雪稀少，仅占年降水量的3%~9%，春季3月~5月占年降水量的7%~15%。全年中又以7~8月降水量最高，占年降水量的51%~60%。年降水量的多少，主要受夏季降水过程支配，一般而言，夏季出现几次较强的降水过程，则年降水量就较高，反之，就较少。
惠农区自然降水年、月、日变化也比较大，多雨年份与少雨年份最大相差10倍，多雨月和少雨月最大相差12倍，一日最大降水量为70.5毫米。降雨量的分布不均，常可引起全区洪涝和干旱灾害的发生。
总体看，全区自然降水少，就农林牧业生产，特别是种植业需水而言，远不能满足各种作物需水要求，因此，必须依靠灌溉来弥补水分不足。尽管本区自然降水量较少，种植业生产对其依赖性较小，甚至暴雨常常会给农业生产造成损失，但自然降水在调节气候、滋养牧草和林木方面却是一笔宝贵的资源。
二、蒸发
由于影响蒸发的大气、土壤、植被三类因子错综复杂，使蒸发量的确定非常困难，在这里我们引入蒸发力的概念来描述农田蒸发。所谓蒸发力是指在一定的气象条件下，当水分充分供应或不受限制时，某一蒸发面的蒸发能力。
蒸发力（E）的计算方法较多，笔者选用误差较小的平均气温及农相对湿度公式来计算蒸发力，其公式如下。
E=0.19（20+t）2（1—r）
式中E为蒸发力或最大可能蒸发量（毫米）平均相对湿度。
由以上表达式算出：1976~1985年惠农区年蒸发量为900.9~1208.1毫米；1986~1995年年平均蒸发量为2112.0毫米；1996~2005年年平均蒸发量为2268.0毫米。
上述结果显示，惠农区的蒸发是强烈的，且呈上升趋势。强烈的蒸发不仅使土壤中的水分大量散失，而且也是造成全区土壤盐渍化比较严重的原因之一。
三、干燥度
资料显示，惠农区有史以来各年各月份干燥度均在2.1以上，属于半荒漠或荒漠地区气候，若不享引黄灌溉之便，就没有农业。
以上分析表明：惠农区自然降水资源较少，蒸发强烈，干燥度大。要发展农林牧业，特别是种植业生产，只有依靠人工灌溉，才能保证农作物安全生产。惠农区属引黄灌区，灌溉历史悠久，目前又实行了回归水、地下水利用和扬黄补水工程，农田万顷，沟渠成网，灌排畅通，灌溉方便，弥补了自然降水资源的不足，农作物生长基本上能够依靠灌溉水来满足。从这方面讲，全区的水利资源还是比较丰富的。
第四节其他资源
一、风
风也是主要的农业气候资源，它不仅直接影响农业生产，而且还影响其他农业气候资源的利用和变化，可以促进热量和水汽的交换以及土壤和植物的蒸发、蒸腾。由于受冷空气和贺兰山地形等因素的影响，惠农区春季3~5月大风较多（平均每8天就有一次大风天气），成为本区一种农业气象灾害性天气，对农业尤其地膜覆盖、温室大棚直接构成严重威胁。
当然，如果能够充分开发利用本区丰富的风力资源，把风能转化为电能也不乏可以造福地方经济。本区风力资源大有可开发利用之价值。
二、空气湿度
空气湿度是指空气的潮湿程度，过高过低都不利于作物生长。一些研究指出，湿度会减弱光合作用强度，引起作物枝叶的陡长，茎叶嫩弱易倒伏。空气过湿易繁殖病菌，滋生病虫害，如小麦赤霉病、小麦白粉病、茄果类疫病等，一般都在空气湿度过大的年份大量发生发展。作物若处于过湿的生态环境中生长，易引起生理障碍，使作物品质变劣，产量降低。当然，也有一些作物或某一生育阶段，喜欢较湿润的生态环境，如甜椒秧苗在湿润天气条件下移栽易成活、返青快。
作物开花期的生理活动直接受湿度的影响。空气湿润状况对受精过程影响很大，花粉寿命在低湿时延长，在湿润环境中相对较短。小麦开花期的最适宜相对湿度是70%~80%，小麦的花粉在空气湿度为30%时寿命较长。
由于各种作物对空气湿度的要求不完全一样，适应性也有差异，可采取灌溉、植树选林等措施调节空气湿度，以利于作物生长。惠农区多数年份是上半年干旱少雨，下半年雨水相对偏多，尤其是6~8月降水较为集中，对小麦、玉米授粉灌浆极为有利，对经济作物生长也比较有利。