本文利用GRAPES非静力高分辨率中尺度区域模式，围绕西南低涡强降水集合预报初值扰动方法这个核心，选取典型西南低涡强降水个例(2004年9月2-6日四川盆地暴雨过程)，通过分析西南低涡中尺度特征和模式初值误差特征，探讨了西南低涡的集合预报初值扰动场方法，进行了集合预报数值试验，并评估了西南低涡集合预报方法的技术可行性和预报能力，为发展适合西南低涡集合预报初值扰动方案的设计和建立打下基础。通过以上工作主要获得以下结论： (1)“040903”特大暴雨灾害过程的形成与西南涡的发生发展有着密切关系。分析表明西南低涡东南方为暖湿气流，西北方为干冷气流，低涡前方为上升运动，后方为下沉运动，强降水出现在低涡东北侧气旋性环流向的川东北地区。西南低涡涡度首先从近地层开始增加，成熟期近地层一直维持较强的正涡度值和正的辐合值，最大正涡度局限在700hPa以下，当西南低涡高层的辐散量大于低层的辐合量时，有利于其发展。 (2)GRAPES模式对500hPa环流形势及其变化过程的模拟与实况非常接近，但副高强度、西南低涡、高空急流核、降水环境变量垂直特征也存在着误差。降水落区与实况比较接近，但暴雨中心位置和强度等方面都还存在一定的偏差。 (3)模式初值与实况的误差表明，西南低涡区域的误差分布特征是700hPa层上U、V风分析场较观测资料偏小2-4 m/s，温度平均偏高1度左右，水汽偏干1-3％。 (4)根据西南低涡结构特征，利用正弦函数和西南低涡误差分布构造初值扰动方案。集合预报试验结果表明：该方法获得的集合预报成员均能比较好地模拟出四川盆地东部的暴雨过程；在西南低涡的中心位置和强度等细节上，各成员都有差异；对降水预报的检验表明,1mm,10mm,25mm降水均有预报技巧，小雨量级的预报效果优于其他量级，但对暴雨量级，几乎无预报技巧；四川盆地东部大气中低层出现的位势高度离散值大值区，定量的给出了这一地区暴雨预报的不确定性值。 (5)多种集合预报的检验结果表明本文设计的西南低涡集合预报方法可以有效改善西南低涡的预报能力。 (6)无论是控制预报还是集合预报，对这次强降水过程预报细节上都存在一定偏差，但降水环境特征量的集合预报平均和控制预报的偏差值结果表明，集合预报平均的预报结果优于控制预报，表明集合预报方法有助于提高西南低涡的预报能力，具有发展潜力。