水汽是产生降水的源泉,水汽输送的异常,直接影响到旱涝的发生,而揭示水汽的辐合辐散及其时空分布,对阐明一个区域的水文气候特征具有重要意义。本文利用NCEP/NCAR再分析资料、NCEP最终分析资料(FNL)及实测雨量数据,首先通过分析黄河流域年平均及不同季节整层水汽含量的时空分布、水汽来源及净水汽收支等特征,进而提出了有效层及有效降水转化率的概念,并对夏季的情形进行了深入研究。最后,利用WRF模式设计了不同的数值试验,在检验该模式对黄河流域一次强降水极端天气个例的模拟能力的前提下,通过对敏感试验结果的分析,证明黄河流域夏季降水主要来自有效层水汽,并验证了气候尺度的夏季有效层对于强降水天气个例的适用性。结论如下：(1)黄河流域年平均水汽含量为5～27mm,时间上,冬季(1月)和夏季(7月)分别为最低和最高,空间上,青藏高原和黄河下游上空分别为最低和最高,西风带水汽大小居于两者之间；利用旋转经验正交函数(rotated empirical orthogonal function, REOF)展开方法,将黄河流域年平均水汽含量划分为2个区,1、4、7、10月均划分为4个区；年平均及各月全流域和黄河中下游区水汽含量均趋于减少,其余各分区演变趋势各异。(2)1月黄河流域无明显的水汽输送,而7月水汽沿西南、东南与西北3条路径输送,前两支气流在多年平均时主要影响黄河下游,涝年时影响到中、下游,而上游水汽流入较小,旱年中、上游均无明显的水汽输送,只有下游小范围地区受到西南气流影响；各区净水汽通量分别与其地面降水的时空演变相对应,而净经向水汽通量是影响水汽收支变化及供给流域降水的主要水汽来源；涝年水汽净收支与各边界水汽流入明显大于早年。1月,西、北边界微弱的水汽输入远小于东、南边界的输出,各区均为水汽净辐散,不利于降水；7月,大量水汽主要来自西、南边界,涝年各区均为水汽盈余,多年平均也以净辐合为主,而旱年以水汽亏损为主。(3)经计算发现黄河流域夏季整层降水转化率普遍较低,因考虑到整层中应有某一气压层具有最有利的水汽输送、抬升凝结和垂直运动条件,由此将该气压层定义为有效降水转化率层(简称有效层),降水与有效层可降水量之比称为有效降水转化率；通过分析黄河流域各分区夏季平均的垂直速度与水汽等因子,确定上、中、下游夏季有效层分别为地面～500hPa、600-400hPa、850-600hPa；对比分析表明：夏季各区平均的水汽收支与降水转化率,各自在整层和有效层上的逐年演变趋势均一致,峰谷相对应,且49年间降水转化率在有效层上的数值均大于整层的；夏季有效降水转化率在青藏高原上空及中游东部最高,高原东北侧最低,旱、涝年与多年平均状况下的分布形式虽然一致,但涝年的数值明显大于旱年。(4)WRF模式对黄河流域强降水极端天气个例具有较好的模拟能力；利用WRF模式进行的去掉初始场非有效层水汽与去掉初始场有效层水汽的敏感性试验从正反两方面说明黄河流域夏季降水主要来自有效层水汽,并验证了气候尺度的夏季有效层对于强降水极端天气个例的适用性。