天山是世界七大山系之一，位于欧亚大陆腹地，东西横跨中国、哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦和乌兹别克斯坦四国，全长约2500千米，南北平均宽250—350千米，最宽处达800千米以上，是世界上最大的独立纬向山系，也是世界上距离海洋最远的山系和全球干旱地区最大的山系。天山呈东西走向，绵延中国境内1700千米，占地57万多平方千米，占新疆全区面积约1/3。中国境内的天山山脉把新疆大致分成两部分：南边是塔里木盆地，北边是准噶尔盆地。托木尔峰是天山山脉的最高峰，海拔7443.8米，楚河和伊犁河都发源于天山。
欧洲平原起于法国-西班牙边境的比利牛斯山脉，横扫北欧，直达俄罗斯的乌拉尔山脉，它是地球表面畅通无阻的最大的平原之一。它在西欧比较狭窄，而当其向东延伸时却不断加宽，至俄罗斯西部时，最大宽度达2000余里。
大量的大西洋水汽之所以能够直接深入亚欧大陆，也是因为欧洲大平原的畅通无阻，而遭遇的一些山脉普遍高度不高而且多数山脉的走向接近纬向，对自西向东运行的气流不起阻拦作用，所以西风形成的气流能轻易越过，气团气流经常长途跋涉虽然沿途水汽大量折损，但是在进入中亚地区之前，又越过了黑海和里海，水量大增，然后这股含有大量水汽的气流到达中亚后，面对的依然是畅通无阻的中亚图兰平原，可以轻易到达我国西部，当遇到海拔高度很高的天山山脉时已无法前进，大量水汽聚集就会形成地形雨。所以虽然地处内陆，而伊犁河的水量却相当于整条黄河。这也是在咸海日益干涸的情况下，巴尔喀什湖却保持大量水体的原因。
巴尔喀什湖是世界第四长湖，位于亚洲中部，流经中国新疆的伊犁河注入巴尔喀什湖西部，占总入水量的75%至80%，湖东部因缺少河流注入，形成了西淡东咸的一湖两水现象。湖北岸建有巴尔喀什城，北岸为著名的铜矿带，巴尔喀什是重要的炼铜中心，主要湖港有布鲁尔拜塔尔和布尔柳托别。巴尔喀什湖为汉代以来古代中国西北边境的天然分割线，中国古称夷播海，历朝历代中国西北民族活动的地方，历史上曾是中国与俄国的界湖。
新疆的降水主要是在伊犁河谷和新疆北端的额尔齐斯河这两处。伊犁河谷成喇叭形，开口朝西，有利于来自大西洋和北冰洋的水汽进入，受地形抬升形成地形雨。额尔齐斯河处山脉有开口，使得水汽能深入，在阿尔泰山南坡形成地形雨。 由于新疆深居内陆，受地形的重重阻挡，太平洋的水汽难以到达新疆。
大西洋的水汽影响，在冬季尤为明显，冬季在强大的西北风的影响下，裹挟着大量水汽的大西洋西风，一路越过大平原直抵天山脚下，经常形成大暴风，这也是新疆天山以北冬季经常遭遇雪灾的原因。
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