基于五道沟水文实验站1993~2015年潜水蒸发和气象观测资料，分析多气象要素间的多重共线性问题，采用主成分分析法并提取出主成分作为解释变量，建立潜水蒸发与主成分的多元线性回归预测模型。结果表明，地温、绝对湿度和平均气温的容忍度均小于0.1，方差膨胀因子均大于10，气象要素间存在明显的多重共线性。提取出三个主成分，第一主成分主要反应地温、绝对湿度、平均气温、水汽压力差和水面蒸发的影响，第二主成分与相对湿度密切相关，第三主成分与风速密切相关。建立的潜水蒸发多元回归预测模型数据维度较低，精度较高且通过各项显著性检验，可用于潜水蒸发实际预测。