大气降水是水循环过程中的重要组成部分,其稳定同位素的研究有助于深刻理解水循环过程。降水从云底降落到地面过程中所经历的蒸发效应称之为雨滴的云下二次蒸发。雨滴从云底下落到地面的过程中,由于受到云下二次蒸发的影响,其同位素值会出现差异。因此,本文选取乌鲁木齐河流域的4个采样点对降水同位素进行监测,利用2012年5月²013年9月采集的降水样品,对乌鲁木齐河流域降水稳定同位素进行系统的分析,并结合16个自动气象站2013年整个夏季的气象数据以及1980²015年乌鲁木齐和蔡家湖站的气象资料对整个流域的时空格局以及云下二次蒸发参数模拟进一步对比分析,同时,对参数的适用性进行了评估。结果表明:（1）乌鲁木齐河流域四个采样点夏半年δ¹⁸O整体呈下游高上游低的趋势,并且δD表现出了与δ¹⁸O相似的空间分布。中下游乌鲁木齐和蔡家湖两个采样点降水中δD和δ¹⁸O季节变化特征较明显,δD和δ¹⁸O在夏半年的值明显高于冬半年。乌鲁木齐河流域稳定同位素与气温表现出了很好的相关性,中下游δ¹⁸O^T的相关系数都大于0.9,上游山区δ¹⁸O^T的相关系数相对较小。此外,四个采样点的降水量、相对湿度与δ¹⁸O之间都存在着不同的相关性,并且δ¹⁸O^RH的相关性要比δ¹⁸O^T的相关性普遍弱。（2）乌鲁木齐河流域各个采样点大气水线斜率与全球大气水线斜率相比都是相对较低的。其中,乌鲁木齐的大气水线斜率为7.84,与全球大气水线斜率最相近;后峡大气水线斜率为6.63,与全球大气水线斜率相差最大。并且,大气水线的斜率和截距都随着温度的升高,表现出持续降低的趋势,随着相对湿度的增大,表现出升高的趋势。（3）本文4个采样点逐次降水事件的雨滴直径主要分布在1.2¹.8 mm范围内,与以往在天山地区的实测结果相比,本文雨滴直径的主要分布范围略大。以日尺度计算所得的雨滴直径在0.7².7 mm之间波动,其直径在0.8¹.6 mm范围内的比例占54.74%。整个流域所有样本的雨滴末速度在3.1⁷.2 m/s之间波动,绝大多数降水事件的雨滴末速度在4.5 m/s以上,比以往研究的天山地区的末速度集中在3.5⁴.5 m/s之间略大。（4）乌鲁木齐河流域雨滴蒸发速率呈现出明显的季节差异,而在空间上,下游蒸发速率大于上游的。同样,蒸发剩余比f和降水中?d的时空差异与蒸发速率类似。在时间序列上,乌鲁木齐和蔡家湖两个站点雨滴蒸发速率变化趋势相似;而蒸发剩余比却是乌鲁木齐站的始终大于蔡家湖站的;乌鲁木齐站在大多数年份其?d的值要高于蔡家湖站的值。（5）乌鲁木齐河流域事件尺度降水中蒸发剩余比和d的变化量的线性关系为蒸发量每增加1%,降水中?d减小1.012‰,日尺度降水中蒸发剩余比与?d的关系为,蒸发量每增加1%,降水中?d减小1.198‰。在时间序列上,乌鲁木齐站蒸发量每增加1%,降水中?d减小1.240‰,在蔡家湖站蒸发量每增加1%,降水中?d减小1.216‰。它们的拟合关系在蒸发剩余比为90%以上的情况下,更接近与1.1‰/%。（6）降水中?d随着降水量的增大表现出提高的趋势;当气温逐渐升高时,降水中?d表现出降低的趋势;在相对湿度逐渐变大的情况下,降水中?d明显提高。雨滴直径从减小0.2 mm到增加5 mm范围内,其事件尺度降水中?d的平均值从-7.9‰增加到了-0.1‰,日尺度降水中?d的平均值从-42.2‰增加到了-0.7‰。在雨滴直径较小的情况下,?d极有可能低于-30‰。