本文建立一个气候态驱动条件下的台湾海峡物理-生态耦合模型(ROMS-NPZD)。与现场、遥感观测数据的比较显示，模型结果与观测数据具有一定的可比性，模型能够较好的模拟出冬、夏季台湾海峡主要的水文、营养盐和浮游生物的分布特征。夏季，南海表层和次表层水通过浅滩的东、西侧通道进入台湾海峡，低温、高营养盐的次表层水在东山、平潭和台湾浅滩上升流区涌升并产生了海表低温、高叶绿素的现象。冬季，低温、低盐、高营养盐的闽浙沿岸水与南部高温、高盐、寡营养盐的黑潮分支水在海峡中部交汇，受到光照的限制和水体强混合的作用，水体中叶绿素的含量较夏季明显偏低。　　 模型进一步证实了夏季台湾海峡的两个营养盐通道，即西通道-广东、福建沿岸与台湾浅滩之间的水道;东通道-澎湖水道，与南海次表层水的进入台湾海峡通道一致。模型的诊断分析结果表明对流和混合作用分别为营养盐跃层的下部和跃层提供硝酸盐(NO3);光照和营养盐对光合作用的限制作用使NO3的最大生物吸收出现在跃层的位置。由于西通道的地形较浅，水体透光度高，跃层以下的高浓度NO3也被大量消耗，同时上升流将下层NO3带至上层，进一步增强了该通道NO3的消耗。相比之下，东通道的水深较深，跃层以下的NO3不被生物利用，保守性的行为使得输运的距离更远。因此，通量统计结果显示，东通道为海峡贡献了大部分的溶解无机氮(DIN);由于DIN被大量吸收转化为颗粒有机氮(PON)，西通道贡献了45％的PON，其中30％来源于珠江冲淡水。模型估算夏季由南海进入台湾海峡的DIN和PON的通量分别为1.8和4kmol/s，通过海峡北部流出进入东海的DIN和PON通量分别为0.8和5kmol/s。利用Redfield比值(C∶N=106∶16)，模型估算出台湾海峡夏季的平均初级生产力约为300mgC/(m2.d)，新生产力为75mgC/(m2.d)，f的比值为25％。此外，潮汐因素对营养盐的北向输运起到负作用。尽管潮汐混合作用，使得台湾浅滩上升流区的初级生产力显著提高，但海峡平均的初级生产力减小约3％。　　 模型也进一步证实了台湾海峡冬季两个营养盐通道分别为闽浙沿岸和南部澎湖水道。模型估算闽浙沿岸流进入海峡的DIN通量为2.21kmol/s，南海次表层水进入海峡的DIN通量高达1.63kmol/s，与夏季相当。由于冬季DIN的生物吸收缓慢，大部分进入海峡的DIN通过海峡另一侧流出，因此由海峡南部流入的DIN和PON的净通量分别为0.57和0.45kmol/s，海峡北部DIN净流入通量为0.32kmol/s，PON净流出通量为1.34kmol/s。模型估算台湾海峡冬季的平均初级生产力约为257mgC/(m2·d)，而新生产力约为117mgC/(m2·d)，f的比值为45％。　　 基于临界湍流强度理论，并结合数值实验和理论分析，本研究首次解释了冬季台湾海峡中部的“藻华”发生的机制。冬季东北季风的间憩期，当湍流强度小于临界湍流强度时，上层的浮游植物净增长率高于湍流向下的输运率，浮游植物开始增加。此外，海峡中部、锋面处适宜的温度和充足的营养盐条件使得局地的“藻华”加剧。