本文根据2011年4月至2012年3月,在兰州、永登、榆中和皋兰四个站点所采集到的243个降水样品,并结合全球降水同位素监测网(GNIP)中的部分数据,以及相关的分析模型,对兰州地区的同位素效应,即温度效应,降水量效应,湿度效应、δ18O年纪变化趋势等问题,以及该地区在不同尺度下的水汽来源状况和云下的二次蒸发效应等问题进行了模拟研究和讨论。通过研究得出以下结论:　　(1)通过对兰州地区四个站点所采集到的降水样品进行对比分析后发现。四个站点中δ18O的最值变化范围较为接近,且月平均δ18O值的变化趋势与 GNIP数据库中兰州站的数据有很好的一致性。该地区距地大气水线方程中的斜率和截距均低于全球大气水线方程中的值,但却与西北地区的距地大气水线方程中的值有很好的相似性。此外,兰州地区存在温度效应,该效应在全年尺度下不明显,斜率为0.29,R2值仅为0.16。而干季下的温度效应则明显强于湿季尺度下的效应关系,分析原因可能是由于在湿季下,该地区受到较为复杂水汽来源的影响。另外,兰州地区在湿季尺度下存在一定的降水量效应,而在干季尺度下,降水量效应则没有显现出来。夏季的降水量效应可能与部分季风水汽的侵袭有一定的关联。兰州地区下辖的四个站点中δ18O值与相对湿度之间均存在着一定的负相关关系,究其原因后发现,该研究区深居我国内陆,可能是受到了云下二次蒸发作用的影响,从而使得该地区的湿度效应较为明显。最后,对比兰州地区四个站点中δ18O值的年纪变化趋势后发现,四个站点δ18O值的变化规律有一定的规律性,均呈现夏高冬低的趋势。　　(2)综合分析了δ18O、d值的年变化趋势,并通过 HYSPLIT4.9模型进行验证后发现,在大尺度下,西风水汽、局地水汽以及东南季风水汽均对兰州地区有一定的影响,西风水汽占主导作用,而东南季风水汽的影响在时间上有一定的局限性,主要集中在6月初至8月初这一时段。而在局地尺度下,水汽的运输会出现沿兰州、永登向皋兰、榆中和沿皋兰向永登、兰州、榆中的两种变化模式。其次,利用国际上通行的水体蒸发贡献率模型,计算了兰州地区地表水体蒸发的水汽对高空大气的贡献率,结果显示,该地区的水汽贡献率介于2.0％-6.3%之间,平均值仅为3.6%。最后,经过研究表明,兰州地区确实存在着云下的二次蒸发效应,相对湿度、温度和降水量等因素对二次蒸发作用均有一定的影响,但当降水量在0-10mm之间时,降水量因素对二次蒸发作用的影响并未显现,而相对湿度和温度则是这一区段下影响二次蒸发效应的主要指标。利用实验室条件模拟下的水滴蒸发模型,对兰州地区的二次蒸发比率进行了计算,发现该比值介于2.5%-9.3%之间,平均值为5.8%,而雨水在海拔较高地区的降落时间短可能是造成兰州地区蒸发比率较低的原因之一。