本文基于历史观测的温度和盐度(简称“温盐”)剖面资料，采用回归分析方法建立了海面温度异常、海面动力高度异常与温度剖面异常之间的相关关系以及温度与盐度之间的相关关系模型；利用高分辨率的卫星遥感海面温度和海面高度数据结合建立的相关关系模型反演了西北太平洋三维温盐场；以反演温盐场作为背景场结合多重网格三维变分同化技术同化现场的温盐剖面资料，重构了西北太平洋海域的能够分辨中尺度过程的温盐场。与实测资料相比，在上1000m层重构温度场均方根误差小于0.6℃，重构盐度场均方根误差小于0.05PSU。利用三维温盐重构场分析了大尺度温盐结构、障碍层分布特征和上层海洋热含量，并与前人的研究结果进行了对比，验证了三维温盐重构场的可用性。通过与温盐观测断面的比较，结果显示，本文重构的温盐场能够较好地描述海洋三维温盐场的结构特征，能够较为真实地反映海洋的中尺度变化过程。该温盐场可以做为海洋数值模式的初始场，也可以作为“伪观测”同化到海洋数值再分析和预报系统中，进而改善三维温度、盐度、海流的数值再分析和预报。　　 利用重构温盐场研究了吕宋海峡西侧附近生成的中尺度涡导致的热盐和体积的输运以及它们对南海上层热盐平衡的影响。通过两个典型的中尺度涡的个例研究显示，在26.5σ等密度层以上，本文中选择的一个气旋涡能够携带-6.69×1018J的热异常进入南海，这个气旋涡明显地影响了其通过区域的热平衡，并且它能够携带0.0005Sv的淡水进入南海；本文中选择的一个反气旋涡能够携带4.57×1018J的热异常进入南海，它能够明显导致南海上层热含量的年际变化。估计了从1993年至2008年在吕宋海峡西侧生成的中尺度涡所导致的热盐和体积通量，在上25σ等密度层，16年平均进入南海的热通量为0.000025PW，盐通量为0.004×106kg/s，体积输运为0.31Sv。1993年至2008年16年期间的热盐和体积输运呈现了明显的年际变化，并且这个年际变化与ENSO相关，在一般情况下，在夏季的拉尼娜(La Nina)相期间，涡旋导致的热输运是正的；在厄尔尼诺(ElNino)相期间，涡致热输运是负的或较弱的正值。　　 利用重构温盐场、Argo浮标观测的温盐剖面数据结合两个混合层模式，研究了障碍层对台风诱导的海表降温和台风强度的影响。在台风Kaemi和Cimaron过境期间，Argo浮标观测和卫星遥感海面温度显示了比通常小的海表降温。本文基于一个诊断的混合层模式分析了障碍层对卷入的影响，结果发现，在台风过境期间，5-15m厚的障碍层降低了0.4-0.8℃/d的卷入率；与没有障碍层的条件相比，在障碍层条件下，冷湖的平均海表降温要小0.4-0.8℃；使用依赖于海表温度的台风最大潜在强度计算公式计算了障碍层和非障碍层条件下的台风最大潜在强度，结果表明，5-15m的障碍层支持了台风获得了更大的潜在强度，暗示了障碍层通过抑制海表降温从而加强了台风的强度。此外，利用Price-Weller-Pinkel(PWP)混合层模式研究了障碍层对上层海洋对台风响应的影响，结果显示，障碍层抑制了温跃层冷水的卷入，支持了更高的上层海洋热含量，为台风的迅速加强提供了更多的能量。本文的研究表明，台风期间的障碍层抑制了台风诱导的海表降温，从而支持了台风强度的发展。