利用西安市7个国家一般气象站1971—2000年的逐月平均气温，依次选用最优气候值法、多元线性回归预测法、自回归移动平均法（ARIMA）和灰色系统理论法进行回报检验，模拟出7个站点2001—2013年的月、季、年平均气温，再对其进行PS评分和异常级分析，结果显示：季、年平均气温预测以最优气候值法、灰色系统理论法较为适用，月平均气温预测中各种方法在时空序列上各有优劣，多元线性回归预测法应适当避免使用；从时间尺度来看，春、夏、秋和年平均气温预测以最优气候值法最优，冬季平均气温预测以自回归移动平均法最优，月平均气温预测3—8月以最优气候值法最优，1—2月、9—12月以自回归移动平均法最优；从空间尺度来看，靠近山区及平原区（周至、户县、市区、高陵）月、季、年平均气温预测以灰色系统法最优，山区与平原区过度区域（临潼、蓝田、长安）月、季、年平均气温预测以最优气候值法最优。