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水库对周边小气候有明显的调节作用，主要体现在气温、湿度、风、降水和雾等方面。水体比热容大，白天和夏季吸收热量慢，夜间和冬季放热也慢，因此库区附近冬暖夏凉、昼夜温差小，湿度增大，并形成局地湖陆风。
气温调节 降温与增温：夏季水库使周边气温略有降低，冬季略有升高，气温年较差和日较差都变小。 无霜期延长：大型水库附近初霜推迟、终霜提前，无霜期延长。新安江水库建成后，周边无霜期平均延长约20天。
湿度和降水 湿度增加：水面蒸发带来大量水汽，库区周边空气湿度明显增大。
降水变化：夏季水域上空空气层结稳定，不利于对流雨发展，库区附近夏季降水可能减少；冬季降水略增。年降水量总体变化不大，但时空分布更复杂。
风与雾 湖陆风：白天风从水面吹向陆地，夜间风从陆地吹向水面，类似海陆风。 风速增大：水面平滑、摩擦力小，库区平均风速比周边陆地偏大。 雾日变化：大型水库附近雾日可能增多，如新安江水库库边雾日明显增加；但三峡水库蓄水后冬雾反而减少。
影响范围 水库对小气候的影响范围有限。三峡水库作为河谷型水库，对温、湿、风、雾的影响水平范围一般不超过2公里，对降水影响略广；国家气候中心监测显示，影响范围不超过20公里，不会改变区域性气候。
水库面积越大、水越深，调节效应越明显。小型水库影响范围可能只有几公里，而大型湖泊或水库可达几十公里。 江西鄱阳湖作为大型天然水体，同样具有显著的调温增湿作用，可减小湖区周边气温日较差和年较差。