径流的分布天祝地表径流总量约10.24亿立方米（不计大通河的过境流量28.13亿立方米）。径流的分布基本上和降水量的分布趋势一致。表现于西北部大于东南部，山区大于川区。
西北部气候湿润，地表径流丰富；东南部气候干旱，地表径流量少。主要河流大部分发源于海拔4000米以上、年降水500毫米以上的高山区，径流年内的分配特点是：春汛紧接夏洪，汛期多在5～9月，连续最大4个月径流量发生在6～9个月或7～10月，分别占年径流量的70%和60%，最大为7月或8月，最小为1月或2月。
河流泥沙天祝的河流主要在山区，由于植被覆盖率较高，所以含沙量不大。如哈溪河每立方米含沙0.57公斤，年输沙量6.7万吨；金强河每立方米含沙1.75公斤，年输沙量28.6万吨。
（二）地下水
天祝地下水比较丰富，补给量4.2亿立方米。目前开采利用的只有0.01亿立方米，占1/420，开发前途较大。地下水包括基岩裂隙水、碎屑岩裂隙孔隙水和松散岩类孔隙水3大类。
三、矿藏
天祝地域辽阔，地层齐全，加之复杂的地质构造体系及频繁的岩浆活动，对多种矿产的形成和贮存创造了良好的条件。据初步掌握，全县有矿床、矿点、矿化点134个，矿种22个，其中属大型工业矿床的10个，中型的5个，小型的90个，其余84个矿点虽不具规模，但某些富集部分仍不失有局部开采的价值，并为进一步找矿探矿提供着线索，矿种利用率很低，开采的仅有石膏、煤炭、少量的萤石、重晶石、沙金、锰、石灰石等，只占已知矿种的22.7%，还有77.3%的矿种没有开发利用。
（一）金属矿产
铁矿天祝的铁矿类型多、分布广。至1986年发现铁矿点19处，储量约70万吨。
锰、镍矿拦门石的铁锰矿为中晚奥陶统喷发变质矿床，含锰21%，储量4.8万吨。祁材郎、雪马沟的镍矿点生于加里东晚期的超基生岩中，含镍量为0.2～0.5%。
金矿沙金在天祝分布广泛，大多数河流的河谷中和山前冲积洪积沙砾层中多有埋藏。
此外，铜、铅、锌等有色金属在天祝储量为1.2万吨。初探估计，旦马乡上寺村的稀土矿，很可能是一处中型矿床。在赛什斯镇大滩等地发现了钛锌矿。
（二）非金属矿
石膏金强河畔的鲁家沟、马营坡、尖山岭、石板湾、胜利城的石炭系岩层中埋藏着丰富的石膏，属滨海——泻湖沉积矿床，石膏品位较好。储量为11730.68万吨。
磷主要分布在赛什斯镇先明峡等地，总储量为212万吨。
重晶石祁连乡储量为12万吨。
石灰石在安远镇总储量为23225万吨。属大型矿床。
此外，东坪乡的石英石、白云石，松山乡的大理石，乌鞘岭的粘土，哈溪镇玉石沟的玉石等都可开采利用。
（三）能源矿产
煤天祝煤炭储量较大，品种较多，分布广泛。探明储量约42206万吨，有烟煤、无烟煤、褐煤。烟煤中有立焦煤、气煤。煤的分布大致可划为3个区域，即西南部煤区、西北部煤区、中部煤区。以侏罗纪煤为主，兼有石炭、二迭、三迭纪。西南部产煤区主要在西南部高山峡谷区，以炭山岭煤田、大滩煤田为主；西北部产煤区，主要在西北高原区的旦玛盆地、毛藏盆地和双龙；中部山麓产煤区，乌鞘岭——毛毛山周围海拔2200～3300米的山麓地带。
油页岩天祝油页岩的储量为24590万吨，含油率达8～10%，最高达15%，主要分布在炭山岭、大滩等地。
（四）成矿远景
天祝县地质条件十分复杂，地壳活动性大，断裂活动强烈，岩浆活动广泛而频繁，特别是几条大构造带展布于县境，多次的造山运动导致多期的岩浆活动，产生了多次的成矿过程，复杂的地质条件，造成在天祝县矿藏的多种类和矿床的多类型。随着经济的发展和科学技术的运用，矿产的开发加工将成为天祝的经济优势。
四、气候
（一）基本特征
大陆性高原季气候，是天祝县气候的特征。天祝县气候的季风性不仅表现显著，而且结构复杂，形成独特的季风气候区。主要表现在气温年较差小，日较差大。西南部的大通河谷地年较差为25.3℃，中部的乌鞘岭为23.5℃，北部的皇娘娘台为24.6℃；乌鞘岭平均日较差为10.5℃，松山为12.4℃。降水集中在下半年，以乌鞘岭为例，7、8月份的降水占全年降水量的37%。降水的年际变化大，乌鞘岭降水量多的年份可达555.2毫米，最少的年份只有231.3毫米。
过渡性明显。乌鞘岭以南为大陆性高原季风气候，冬季盛行偏北风，寒冷干燥，夏季盛行偏南风，较温和湿润。乌鞘岭以北为温带大陆性半干旱气候，偏南岭北气候各异，乌鞘岭地区则为高原季风气候与半干旱气候的过渡带。
垂直分布显著。天祝地势，最低的先明峡峡口（海拔2040米）到最高的大雪山（海拔4874米）高差达2834米，高山峡谷间形成低处花红柳绿，高处白雪皑皑的特有景观，反映出气候带的垂直分布十分明显。
类型复杂多样。天祝县以大陆性高原气候为主，有冷温半干旱、冷凉半干旱、寒冷半干旱、高寒半湿润、高寒湿润等气候类型。
从温度指标划分四季，并不适合天祝农事活动和群众的习惯，为了使方便按习惯划分，12、1、2月为冬季；3、4、5月为春季；6、7、8月为夏季；9、10、11月为秋季。
春季天气多变，多寒潮大风。春分后气温回升，清明前后开始耕种。由于北方冷空气逐渐减弱，南来的温暖气流向北推进，冷暖空气退时进，频繁活动，形成春秋冷暖无常，晴阴不定，风大雪猛的气候特征。松山一带春季大风日数占全年大风日数的37.4%，瞬间最大风速达28米/秒。乌鞘岭一带大风日数占全年大风日数的48.8%，曾山现过36米/秒的极大风速。24小时内气温可骤降10～20℃，最大积雪厚度达24厘米（1954年）。冷暖多变的春季气候给农牧业造成极其不利的影响，一场大风雪往往造成大批牲畜春乏死亡，大风使土壤水分蒸发过猛，常出现春旱。
夏季气候凉爽，降水增多，年际变化大，多冰雹，常发生伏旱。全县各地平均温度大多在10℃以上。降水量以8月份为最多，超过了解冬春两季的总降水量。高山地区地形雨丰富，在乌鞘岭地区几乎每天下午都有对流云发展，大多形成降雨，并伴有暴雨或冰雹。乌鞘岭7月份雷暴天气多达21天。部分地区由于降水集中，且阵性降水强度大，常引起山洪暴发，造成灾害。
秋季前秋潮温多雨，后和为降温迅速，降水锐减。入秋后北方冷空气不断南下，加之青藏高原热低压影响，致使9月份阴雨连绵，月平均相对温度达70%左右，往往使已收割的农作物生芽、霉烂，或因降霜过早使农作物青秕而减产。进入10月，气温急剧下降，从0℃以下，降值达5～7℃。
冬季干燥寒冷多晴天。由于受蒙古高原高压和青藏高原高压控制，气压高，温度低，其特点为干冷。最冷的1月温度大都在-10℃以下，寒冷期（日最低≤-10℃）长达3个月以上。土壤冻结深度120～170厘米，阴坡可达200厘米以上。冬季降水只占全年总降水量的1～3%。乌鞘岭的极端最低温度达-30℃，寒冷期长达145天。
（二）光照
天祝县全年太阳总辐射每平方厘米130千卡左右，最大值出现在5月，为每平方厘米14.3～14.9千卡；最小值出现在12月，每平方厘米为8.1～8.2千卡。全年实日照时数可达4434小时，作物生长季节（5～8月）日照时数在1750小时左右，日平均日照时数14小时上下，年实照率为58～60%，光能利用率只有0.1～0.5%，最高可达6%。
（三）气温
天祝县气温各地差异很大。海拔递减率为每降低100米，温度升高0.5℃。位于大通河谷的天堂寺海拔2300米，年平均气温为4℃；西北部的皇娘娘台海拔2790米，年平均气温为1.8℃；东部松山滩海拔2727米，年平均气温为1.3℃；中部乌鞘岭海拔3045米，年平均气温-0.2℃。
气温的年变化具有明显的大陆性气候特点。1月最冷，乌鞘岭为-12.2℃。天堂寺为-9.8；7月最热，乌鞘岭为11.3℃，天堂寺为15.5℃。气温年际变化比较明显，以乌鞘岭30年记录看，年平均气温最高值是1953年，为0.8℃，最低值是1967年，为-11℃，最大差值为1.9℃。
季节变化不甚明显，气温反复多变。冬季各月平均气温都在-5℃以下，最冷月平均气温各地均低于-9℃，极端最低气温乌鞘岭为-30.6℃，海拔低于3000米的地区则高于-30℃。夏季平均气温多在10～-10℃之间（仅指海拔3000米以下的地区），最热月平均气温低于17℃，极端最高气温出现在西南部河谷区，可达30℃以上，其余各地则低于30℃。春季升温快但不稳定，松山地区3月份平均气温为-3.9℃。4月份升到2.4℃，5月份达7.4℃，月回升幅度达5～6℃。但气温并非直线上升，由于冷空气活动频繁，使回升的温度又急剧下降，有时在24小时内可骤降10～20℃，冷暖突变的气温对农牧业生产危害很大。秋季降温迅速，有一场雨变成冬的特点，松山地区9月份平均气温为7.2℃，10月份为1.7℃，11月份至-5.6℃，降值达6～7℃。9月下旬各地先后出现霜冻。
天祝县日均气温稳定通过0℃，土壤解冻，草木萌发，农作物开始播种；气温稳定通过5℃，牧草和农作物开始生长；气温稳定通过10℃时，牧草和农作物生长活跃。日平均气温稳定通过0℃的起止日期，各地差异较大。河谷区（海拔2600米以下）开始于3月26日，止于10月31日；中山丘陵区始于4月15日，止于10月22日；高山区始于4月28日，止于10月12日。日平均气温稳定通过5℃的植物生长期，河谷区始于4月22日，止10月14日，为176天；中山丘陵区（海拔2600～3600米）始于5月15日，止于9月23日，为132天；高山区（海拔3600～4200米）始于5月28日，止于9月14日，为110天。河谷区始于5月21日，为70天；海拔4000米以上的高山区只有50天左右。
活跃积温的分布，河谷区为1740.3℃，中山丘陵区为912.8℃，高山区为331.9℃。
天祝的实际气候特征，四季不甚分明。绝大部分地方冬长无夏，春、秋短暂。乌鞘岭山区的冬季长达312天，春、秋连在一起仅有53天。松山浅山区冬季长达279天，春、夏连在一起仅有86天。全县除大通河沿岸一带有十多天夏季外，其余各地均无夏季。
地温地表面温度受云雨的影响很大，且变化剧烈。地面极端最高温度，松山为59.4℃，乌鞘岭为58.9℃；地面极端最低温度，松山为-31.5℃，乌鞘岭为-34.4℃。年均地面温度松山为3.9℃，乌鞘岭为1.4℃。月平均地面温度7月最高，1月最低。松山分别为16.6℃和-10.6℃，乌鞘岭分别为13.1℃和-11.8℃。
冻土天祝县冻土期长，各地差异大，部分地方为永久性冻土区。松山平均初冻日为10月4日，最早始于9月15日，最晚始于10月26日，平均解冻日期为翌年4月30日，最早为4月14日，最晚5月24日；平均冻土期为210天，最长的年份可达243天，最大冻土深度为173厘米。乌鞘岭初冻日期为10月13日，最早在9月26日，最晚11月4日；平均解冻日期为8月4日，最早6月25日，最晚8月30日；平均冻土期为297天，最长年份可达327天，最短年份也有256天，最大冻土深度为149厘米。
（四）降水
天祝因受大气环流和地形影响，降水量存在着地区间的不均匀性，时间上的不平衡性和年际间的不稳定性。
年降水量的地区分布
天祝年降水量大体上呈由西北向东南逐渐减少。西北部的哈溪一带年降水量500～600毫米，是全县的多雨区，皇娘娘台一带是最大的降水中心，为632.3毫米；大红沟、寨子滩以北降水较少，不足400毫米；中部乌鞘岭山区和东北部朵什、西大滩为400毫米左右；毛毛山北坡林区则为500毫米；西南部的赛什斯、朱岔为400～500毫米；东坪一带则降至约300毫米；东南部的松山是全县的少雨区，松山城周围降水只有256.5毫米。
降水量的季节分配
降水量的季节分配多寡悬殊。夏季降水多，占全年降水量的50～60%，冬季降水少，仅占1～2%；春季降水稍多，占17～25%；前秋多雨，晚秋稀少，占21～27%。8月为降水高峰期，月降水量占全年降水总量的20%；12月降水量少，大部分地方不足3毫米。
