西南低涡是大气中一种特殊的涡旋系统，近年来，研究相对较少，但却很重要，因为它常常与暴雨过程相联系。西南低涡与其他涡旋有很大的不同，属于一种副热带涡旋系统，能量转换过程也有其特殊性，需要进一步探索。本文选取了几个与强降水有关的西南低涡，包括2004年9月川渝大暴雨(准静止类)，2008年6月广西大暴雨(移动类)等过程的西南低涡系统，进行了研究，获得如下主要结论：　　 (1)西南低涡及其环境场的多样性和复杂性：西南低涡是一种浅薄的α-中尺度系统，主要集中于对流层低层，西南低涡最先生成的层次随个例而不同，存在两种基本形式，即“由上至下”而生(对流层中低层先出现涡旋结构，然后下传)和“由下至上”而生(低层先出现涡旋结构后又上传)。西南低涡是在有利的大尺度环境场背景下产生的，并受大尺度环境场的显著影响，包括发展和移动，其影响较为复杂。　　 (2)西南低涡特有的结构特征：西南低涡生成前，关键区低层已经存在正涡度区和辐合区，西南低涡成熟期，正涡度区和辐合区最大、最强。对西南低涡的温湿场分析表明：西南低涡关键区低层存在冷区，在西南低涡成熟期，冷区范围和强度均最大，关键区高层300hPa附近存在弱暖中心，但该暖心远远弱于台风的暖心结构，也不同于东北冷涡的冷心结构。本文的结果揭示出西南低涡上层存在暖心结构。　　 (3)涡度收支的计算结果表明：在西南低涡整个生命史内，涡度方程的散度项是最重要的正作用项，辐合对于西南低涡的生成和维持具有不容忽视的作用。散度项的正极值区主要维持在关键区低层，随着西南低涡的发展强盛可达对流层中层附近。这也许反映了低层摩擦作用对西南低涡发展的贡献。涡度平流项和扭转项是最主要的负作用项，垂直平流项和扭转项大致成对称分布，其合作用对西南低涡的维持影响不大，β项的作用最小。　　 (4)散度诊断方程结果表明：散度倾向项在西南低涡关键区低层变化较为剧烈，在西南低涡产生前、产生时和成熟期往往存在负的极值区，十分有利于辐合的发展，从而有利于西南低涡的产生、发展和维持。散度倾向项基本能够描述辐合与辐散的发展趋势，对西南低涡的发展有一定指示性。　　 (5)利用数值试验和位涡方程对凝结潜热的作用进行了讨论，结果表明，在环流条件有利，水汽充足的条件下，西南低涡与暴雨凝结潜热之间存在正反馈作用，本文进一步揭示了这类正反馈作用的存在。暴雨往往发生在西南低涡的中部、南部、东南部和东部。对位涡的分析表明：潜热造成的位涡正倾向中心往往与总的位涡正倾向中心大致对应，这充分表明凝结潜热释放对西南低涡发生、发展、维持有很重要的作用。　　 (6)利用数值试验和带通滤波对西南低涡的移动进行了研究，结果表明，位于中层，水平尺度较大、引导气流较强的西风带短波槽，对西南低涡的移动至关重要，而尺度较小、引导气流较弱的低槽则对西南低涡的移动作用不显著。波长为3000km的带通滤波风场表明，对移动型西南低涡而言，滤波后，引导气流较强，适于西南低涡移动；而对稳定型西南低涡而言，滤波后，引导气流较弱，不利于西南低涡移动。此外，背景场中不同方向的扰动可引致西南低涡向东移、东北移和东南移。　　 (7)西南低涡生命史中伴有复杂的能量转换过程，研究表明：西南低涡是一类副热带涡旋，它与温带气旋(斜压)和热带气旋(正压)有很大不同。其能量转化过程属于正压-斜压“混合型”。大尺度环境场是西南低涡生成的有利条件，其源源不断地将涡动动能输送到西南低涡关键区，从而有利于西南低涡的产生和维持。对动能的收支作了讨论，动能制造是西南低涡动能的主要来源，次网格过程和摩擦耗散是动能主要的汇。这表明对流层低层(包括边界层)的动能转化过程及其作用应予以更多关注。　　 (8)地形影响：西南低涡的发生、发展是与四川盆地和青藏高原密不可分的，本文利用数值模式分别研究了青藏高原和四川盆地的地形作用。结果表明，青藏高原和四川盆地对于西南低涡发生、发展和维持有着不可忽视的作用。青藏高原的动力作用与绕流和背风坡减压效应有关，层次越高，青藏高原的动力作用效果越强。　　 (9)在上述诊断与模拟的基础上，提出了移动和准静止两类引发强降水的西南低涡物理模型。