本文利用中国北方地区1958年1月到2009年12月243个气象台站的逐日降水资料。首先采用聚类分析、旋转经验正交函数(REOF)方法对降水量进行分区，并讨论分区格局的年代际变化;在分区的基础上，采用小波分析、奇异谱分析(SSA)分析各个区域降水量变化的周期、趋势，及其显著性随时间的变化，并比较各区变化特征的区别、联系;从持续性降水、极端强降水两个角度分析北方地区极端降水的变化特征，包括极端事件发生次数、降水量、及其占总降水量比重三方面的变化。　　 从年变化和年际变化两个时间尺度，对中国北方降水进行了分区。按照降水年变化的相似性，可将北方分成7个区。除了个别站点年降水有两个峰值期，北方大部分地区的降水年变化特征都比较相似，降水主要集中在夏季。按照降水年际变化的相似性，对北方地区进行了四级分区，分别分成:2个区、4个区、9个区和12个区。东西差异是北方地区降水年际变化的最主要区域性特点，分界线在100°E附近，即第一级分区，分两个区。第二级分区则可分成北方中部区、北方东部区、干旱区、青海区四个区域。降水年际变化的分区格局在20世纪80年代发生转折，在60、70年代，北方降水主要呈三区格局，东部与西部降水的年际变化比较相似，与中部差异大;进入80年代之后，呈两区格局，东西差异显著。　　 在按照降水年际变化的相似性将我国北方分成四个区的基础上，对各个地区降水量变化的周期和趋势进行分析，并进行比较。结果表明:西北地区（青海区、干旱区）降水的趋势性比北方中、东部区的明显。北方中、东部区在20世纪50年代末到60年代相对多雨，而青海区、干旱区在20世纪50年代末到70年代末或80年代中相对少雨。在20世纪80年代，北方中部区降水由偏多转为偏少，而其余三个区域（北方东部区、青海区、干旱区）的降水由偏少转为偏多，发生和持续时间各不相同。近几年，北方东部区、北方中部区、青海区的降水增加，而干旱区降水下降。北方东部区、中部区、干旱区存在10年以上的长周期，北方东部区为准22年，北方中部区为准15年，干旱区为准11年，这种长周期在20世纪80年代之后变得规则且稳定。北方降水普遍存在准2-3年周期和准5年周期，其振幅有明显的年际、年代际变化，具有一定的周期性。　　 分别分析了持续时间在3、5、10天以上的持续性降水，结果表明:持续性降水在西北地区发生次数较少，雨量也少，主要发生在季风区（北方中、东部）和天山地区，特别是我国东北（大、小兴安岭和长白山地区）、天山山脉、青藏高原东南侧，最大值位于青海省东南部。持续期在10天以上的持续性降水在北方大部分地区很少发生，只在青海省东南部，每年可出现2～3次持续10天以上的降水。在北方地区，对于持续时间较短（3-5天）的持续性降水，其发生次数、降水量、占总降水的比重的变化趋势与总降水的一致，即在北方中、东部区减少，在青海、干旱区增加;对于持续时间较长（≥5天）的持续性降水，与总降水量变化的一致性因区域而定——在北方中、东部区，其发生次数、降水量、占总降水的比重的变化趋势与总降水量一致，为减少趋势;在青海区、干旱区，持续性降水为减少趋势，与总降水量的增加趋势相反。　　 极端强降水的发生次数、量值、比重的变化趋势与总降水的变化趋势一致:在北方东、中部区为下降趋势，但比总降水量的下降趋势弱;在青海区、干旱区有显著增加趋势，比总降水量的增加趋势强。