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安定区属中温带干旱半干旱气候，大陆性气候显著，属于典型的温带草原带向温带荒漠带过渡的地区。土地贫瘠、降水稀少、温差较大、气候干燥、生态环境比较脆弱是当地的基本特征。年平均太阳辐射量141.4千卡/平方厘米，年平均日照2500.1小时，日照百分率为56%。年平均气温6.3℃，7月平均气温18.4℃，1月平均气温-8.0℃，气温年较差26.4℃。极端最高气温34.3℃（1966年6月20日），极端最低气温零下27.l℃（1969年2月7日），极端年较差61.4℃。全区无霜期较短，仅为141天，无霜期平均初日5月9日，平均终日9月25日。平均无霜期最长为东北部河谷区的西巩驿146天，最短为西南部山区的高峰乡112天，全区大部分地区在131～146天之间。
全区年平均降水量仅425.1毫米，年最多降水量721.8毫米（1967年），年最少降水量248.7毫米（1969年）。
这一气候特征说明当地较适于农作物生长，同时也宜于人类的生存。