能量和水循环是全球气候系统中的重要过程,云是水汽转化为降水的重要环节,在气候变化、天气分析中有重要作用。西北地区降水时空变率较大,水资源匮乏,制约着经济和社会的发展。开展人工影响天气、合理开发空中云水资源是增加区域水资源的有效手段。本文利用ECMWF再分析和CERES格点资料,通过经验正交分解分解、趋势分析、合成分析和相关分析等方法,分析了1990-2016年西北地区云降水、水汽收支、云等物理量的时空特征及相互关系,主要结论如下:（1）西北地区降水空间分布极不均匀,东南部地区降水达500mm以上,从东南季风区边缘向西部内陆过渡的过程中雨量锐减,到甘肃内蒙西部、新疆地区降水不足50mm。天山、昆仑山、祁连山等山脉地区降水比周围地区多。EOF分析结果表明,年（季）降水的空间分布模态主要为全区一致性变化,年降水前3模态方差贡献率接近50%,春、夏、秋季亦如此。冬季前2个模态方差贡献接近70%。（2）大气可降水量在西北地区东南部（宁夏、陕西、山西等地区）较大,可达6000 kg·m^-2,从东南往西北逐渐减少,青海南部、天山、昆仑山、祁连山和甘肃内蒙古西部的可降水量不足2000 kg·m^-2。夏季可降水量占全年比例最大,除新疆和甘肃外大部分地区在50%以上,秋季略多于春季,冬季可降水量最少。东南部降水效率不足10%,山区降水效率较大,天山、昆仑山和祁连山达到15%以上。降水效率在春季较大,夏、秋、冬季相似,冬季较小。降水效率整体不高,空中水汽资源实际利用率较低,开发潜力大。（3）对几个重点子区域分析结果表明:a、天山区（天山及北疆）降水夏季最多但呈现下降趋势,春秋季次之且有增加的趋势;可降水量年际变化不大,夏季最多,降水效率在5%左右,有很好的水资源开发潜力。b、祁连区（祁连山及周边地区）降水量较少,夏季最多不到20mm,四季降水量有微弱减少趋势,可降水量较大且有逐年递增的趋势,降水效率在春夏季较高,但不到5%,可利用水汽较多。c、南疆西区（昆仑山、南疆西部）降水在春夏季较多,可达30mm,秋冬季较少,除秋季外降水均有减少的趋势;可降水量年际变化稳定;降水效率在10%左右但有下降趋势。d、陕宁河区（陕北、宁夏、河套地区）降水夏季最多,春秋次之,降水有减少的趋势;可降水量年际变化不大,夏秋季有增加趋势;降水效率在5%左右,在春夏季有下降趋势。（4）不同区域各边界水汽输送和收支情况不同:（1）天山区为水汽输出区,西边界主要为水汽输入,东边界和南边界水汽输出,夏秋季输入输出量较多;（2）祁连区为水汽输出区,西边界和北边界主要为水汽输入,南边界和东边界水汽输出,夏季水汽较为活跃;（3）陕宁河区为水汽输出区,西边界和北边界主要为水汽输入,南边界和东边界以水汽输出为主,春、夏、秋季收支变化较大。（5）积云、层云、层积云、雨层云的云量较少,积云和雨层云夏秋季在个别区域仅达到10%左右,降水偏多（少）年间云量的差值整体上小于6%。夏季天山、秋冬季昆仑山高层云云量差值较大。积雨云春季在祁连山、昆仑山的云量有较大差值。不同类型的云在不同季节与降水的相关空间分布特征不同,积雨云、雨层云云量在天山、昆仑山和祁连山与降水有正相关,相关显著的区域相关系数可以达到0.482,整体上通过显著检验的区域范围小且较为分散。（6）2000年-2016年间,各子区域四季云量的多少及波动有明显的差别:（1）天山区、南疆西区秋冬季高积云云量较大,在14%以上,且随时间有明显增长的趋势,春夏季高层云云量较多且随年份有减少趋势。（2）祁连区春季积雨云较多,在10%以上,且有明显增加趋势;夏季高层、高积、积雨云云量相近且有微弱减小的趋势。