黄河源区是我国重要的生态屏障,也是中华水塔之一。在全球气候变暖和人类活动日益加剧的时代背景下,近50年黄河源区的气象和水文条件发生了显著变化,出现了径流减少、极端气候发生频率越来越高等问题。潜在蒸散量（Potential evapotranspiration,Ep）是衡量地表水量损失的重要参量,也是指示极端气象事件的重要指标之一。研究多尺度下潜在蒸散发特征及其变化趋势,对黄河流域的水资源管理及应对气候变化带来的风险与挑战具有重要的决策参考作用。本文依托国家自然科学基金项目“旱区地表—地下水系统界面动力学与水循环研究”,基于黄河源区多源数据（地形数据、土地利用、气象数据、水文数据、社会经济数据及Coupled Model Intercomparison Project Phase 5（CMIP5）降尺度气候变化模式数据）,应用Penman-Monteith（PM）法解析了黄河源区近50年来潜在蒸散发的时空演变规律。由于未来气候变化模式数据（CMIP5）难以满足PM法的参数需求,为预测黄河源区未来潜在蒸散量变化趋势,以PM法为参考,从6种具有代表性的简易算法（Priestly-Taylor（PT法）、Doorenbos-Pruitt（DP法）、Hargreaves-Samani（HS法）、Rohwer（RO法）、Thornthwaite（TH法）、Blaney-Criddle（BC法））中筛选出精度较高的HS法并对其进行修正。利用修正后的HS法预测了典型浓度路径（Representative Concentration Pathways,RCPs）RCP4.5和RCP8.5情景下黄河源区潜在蒸散发的未来时空变化特征,继而构建了极端气候指标体系,对本区未来可能遭遇的极端气候事件进行了预警,并提出应对建议。结论如下:（1）近50年（1970-2018年）来,根据PM法计算的黄河源区潜在蒸散发在时间尺度上呈现出不显著的上升趋势,年潜在蒸散量介于661～759 mm/year,月潜在蒸散量介于12～105 mm/month,日潜在蒸散量介于0.41～3.67 mm/d。在空间尺度上,黄河源区潜在蒸散量的空间分异特征明显,大致呈西北向东南递减的趋势。黄河源区潜在蒸散量多年平均值和各年代际值空间分布的高值中心均位于兴海县和贵南县,春、夏、秋季潜在蒸散发的高值中心均位于贵南和兴海两县,冬季的高值中心为玛曲和红原县。（2）由于未来气候变化模式数据（CMIP5）难以满足PM法的参数需求,为预测黄河源区未来潜在蒸散量变化趋势,本文以PM法为参考,利用近50年的气象实测数据,对比6种简易算法计算的潜在蒸散量在时空尺度上的精度。发现相比于PM法,6种简易算法中,HS法无论是时间还是空间尺度精度均较高,通过在HS公式中引入平均相对湿度因子,建立了适用于本研究区的HS改进公式:Ehs=0.0023×0.408Ra（T+17.8）(Tmax-Tmin)0.5-0.928Ln(RHmean)+3.677。HS法改进后,在黄河源区的计算精度和适用性得到进一步提升,可以用于黄河源区未来潜在蒸散量的预测。（3）利用修正后的HS法预测黄河源区未来（2019-2100年）在RCP4.5和RCP8.5两种情景下的潜在蒸散量,发现黄河源区未来潜在蒸散发均呈现显著的上升趋势。在RCP4.5情景下,2019-2100年黄河源区多年平均潜在蒸散量约为634～915 mm/year,Ep空间分布的高值中心位于清水河、贵南和红原三县,低值中心位于达日和久治两县。RCP8.5情景下,2019-2100年黄河源区多年平均潜在蒸散量约为673～1118 mm/year,Ep空间分布的高值中心位于若尔盖县,低值中心位于达日和久治两县。（4）基于预测的黄河源区未来（2019-2100年）潜在蒸散量构建极端气候指标体系,探究黄河源区未来极端气候的时空特征。研究结果表明:时间上,在RCP4.5和RCP8.5两种情景下,预测期2019-2100年所有极端气象指数的上升趋势均达到极显著的水平,黄河源区未来有持续趋于暖湿化的倾向。空间上,两种情景下极端气象指数空间分布差异明显,黄河源区整体湿化显著,东部地区未来出现极端降水和极端高温事件的可能性高于西部地区。未来河南蒙古自治县遭遇极端降水事件的可能性最高,贵南县遭遇极端高温事件的可能性最高,需要进行重点防范。基于黄河源区的实际情况,本文建议:对于未来黄河源区极端降水和极端高温的高风险地区,加强极端气象灾害研究和监测,建立实时气象灾害监测与预警系统,并加强工程性防御设施、以提高黄河源区应对气候变化的能力。