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火焰山位于吐鲁番盆地中间，《隋书》叫赤石山，东西长达100公里，南北宽约10公里，海拔约500米。
火焰山为红色的砂岩构成。既无树木，也无花草，山势曲折，形状怪异，在烈日照射下，红色砂岩熠熠发光，宛如阵阵烈焰。就像燃烧着的巨龙，奔腾跳跃，蔚为壮观。同时气温也相当之高，1975年7月13日气温高达49.6℃，创造了我国目前气温的最高记录。
那么地处西北的火焰山气候为什么这样炎热呢？原因就是云少雨稀，气候干燥，每年晴天在300天以上，降水量不到30毫米，蒸发量竟高达300毫米，是降雨量的10倍。它所处的吐鲁番盆地地势低洼，最低处低于海平面154米，是我国陆地最低点，也是世界第二洼地。
周围群山环绕，夏季强烈的阳光辐射能积聚在盆地里不易散发，沿着群山的下沉气流连续不断送来热风，所以在这里记录了我国的最高气温，“火洲”之名当之无愧。
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