为了加深对黑河上游水循环过程的理解,以研究区5个站点2015年8月至2016年8月的降水同位素实测数据和气象数据为基础,除对降水同位素特征进行分析外,主要利用TrajStat软件中的后向轨迹计算模块与潜在源贡献因子分析（PSCF）方法,对研究区降水的水汽来源进行了分析,并结合水汽通量等方法进行了补充分析。结果表明:降水同位素呈夏高冬低趋势,大气水线斜率（8.02）和截距（11.02）均高于全球大气水线的斜率（8.00）和截距（10.00）,存在温度效应(δ18O=0.43x-10.82,r=0.54,P<0.0001),不存在降水量效应(δ18O=-0.05x-7.81,r=0.03,P<0.0001);研究区降水受多种水汽影响,西风水汽影响最大。夏季除受西风水汽影响外,还受东南季风水汽影响显著且水汽来源复杂;研究区夏季的潜在蒸发源地集中在一些相对湿度和蒸发量较大的地区,如祁连山区、河西地区、柴达木盆地北部、青藏高原东南部及酒泉地区西南部等;当降水量小、温度高时,持续性降水的大气水线方程的斜率和截距较小,暴雨稳定同位素值较贫化,受东南季风水汽影响最大,其次是北方和西风水汽,多种水汽辐合是暴雨事件发生的必要条件。