本文基于一个三维海洋模式THCM(Thermohaline Circulation Model)，使用条件非线性最优扰动(CNOP)方法，计算了非线性模式中能够导致10年之后北大西洋经圈翻转环流(AMOC)强度呈现最强变化的初始温度和盐度扰动，并分析了扰动发展的机制。本文的主要内容和结论如下:　　 首先基于一种理想的模式设置，在温盐方程的上边界均取通量边界条件时，计算了CNOP型最优初始海表盐度(SSS)和SST扰动，这两类扰动均对应较强的经向梯度和较弱的纬向梯度，主要信号位于海盆的西北侧。两种扰动的非线性发展可以导致AMOC在约10年之后出现较强变化，最强可使AMOC减弱3.6Sv（占基态的22.7％），然后导致一个周期为52年的多年代际振荡。AMOC对扰动的响应涉及扰动的非正规（non-normal）和非线性增长机制。非正规机制主要是指(6)ρ’/(6)y、(6)ρ’/(6)x、MOC’与ZOC’四者之间的相互作用;非线性增长机制涉及对流的非线性过程、v(6)ρ’/(6)y、u(6)ρ’/(6)x的作用。另外，文中对比了CNOP型和线性奇异向量(LSV)型最优初始SSS扰动的结构及其非线性发展的特征，发现两种扰动的结构存在明显的差别，同时CNOP型扰动使10年之后的AMOC强度更弱，进而导致更强的多年代际振荡。　　 在混合边界条件下，分别计算了CNOP型和局地CNOP型最优初始SSS扰动。相比于局地CNOP型扰动，CNOP型扰动可以在10年之后导致更强的变化，说明AMOC对CNOP型扰动相对敏感。通过分析AMOC对扰动响应的时间尺度（恢复时间）发现，随着扰动约束半径的增大，局地CNOP型扰动的恢复时间存在饱和现象。这种现象可以用非线性平流反馈机制予以解释。　　 本文也计算了最优初始全场温度和盐度扰动，其主要信号均位于海盆的西北侧中层(-1500m至-3000m)。全场温盐扰动也可以导致较强的多年代际变化，因此在进行AMOC年代际尺度的预报时，初始条件中海表以下的温盐变化是不能被忽略的。　　 其次，分析了几种因素对AMOC平衡态、最优初始SSS扰动的结构、AMOC多年代际振荡模态的周期、衰减率和振幅的影响，发现a）加入风应力、使用非线性的状态方程、采用较为合理的地形描述均会使AMOC显著增强;b）减小水平摩擦系数会使最优初始SSS扰动呈现东西偶极子的结构，关闭对流调整会使最优扰动的结构比较复杂，而只加入海陆边界会使最优扰动的主要信号集中在海盆的东北侧，除此之外，其他的因素不会影响最优初始SSS扰动的结构;c）缩小水平摩擦系数使周期延长至62年，使用非线性状态方程、使用海陆边界会使周期缩短;d）使用非线性的状态方程和海陆边界会使扰动的衰减速率加快;e）减小水平摩擦系数、关闭对流过程可以使多年代际振荡的振幅明显增大，而考虑海陆边界和海底地形、减小水平扩散系数、使用非线性的状态方程则会显著的减弱AMOC振荡的振幅。　　 最后，在综合考虑了以上各因素之后，基于一个相对复杂的模式设置，计算了CNOP型最优初始SSS(SST)扰动和全场盐度（温度）扰动，并分析了它们的非线性发展导致的AMOC多年代际变化。CNOP型最优初始SSS(SST)扰动的主要信号均集中在海盆西北侧，格陵兰岛西南经拉布拉多海至北美洲的东海岸;而最优初始全场盐度（温度）扰动的结构依然是位于海盆西北侧海表以下，约-1000m至-3000m之间。最优初始SSS(SST)扰动可使AMOC在约10年之后衰减2.5Sv(1.5Sv)，而最优初始全场盐度（温度）扰动可导致AMOC衰减4Sv(1.5Sv)。AMOC对扰动的响应依然可以归因于扰动的非正规（non-normal）和非线性增长，但此时扰动的非线性增长主要来自于对流的非线性过程和w(6)ρ’/(6)z的贡献。另外，通过对比CNOP型和LSV型的最优初始温盐扰动可以发现，二者结构虽然类似，但是存在显著区别。在非线性模式中，CNOP型扰动总会导致更强的多年代际振荡，这说明在此类研究中，CNOP方法是一种更加有效的工具。