南海环流预报在目前有重大需求，单纯的数值模式难以到达预报的质量需求。本文建立了南海三维变分资料同化系统，尝试为南海环流预报服务。主要研究内容及结果如下：　　 ⑴根据以往的模式比较试验，确定普林斯顿海洋模式(POM)相较于其它数值模式，对南海环流的模拟更为合理，因此该同化系统采用Zhu和Yan(2006)三维变分方法将其改进后与POM模式结合，在南海同化卫星沿轨高度计资料。对原同化方案的改进主要有两个方面：首先，原来对动力高度的同化时是反演一维的温盐廓线，我们将其改进为沿轨道同化，反演一个二维的温盐剖面。系统中引入了递归滤波对变量进行预调节处理，避免了背景误差协方差矩阵的求逆，优化运算。改进后的同化方法使同一条轨道上的温盐分析更为协调和平滑，避免奇异值的出现，更充分的发挥三维变分全局优化的能力。另外引进的递归滤波简化运算，使系统适合业务化运行。　　 ⑵利用航次资料对南海三维变分资料同化系统的验证表明表明，由于有效地将海表动力高度中包含的海洋环流信息传递到了次表层海洋，无论在比较特殊的暖年(1998)还是正常的年份(2000年)，该系统同化得到的温盐结果相对模式模拟结果都有所提高，体现了很好的稳定性，特别是重现了南海上层海洋由径流和季风降水所形成的淡水盖这一重要特征。统计分析表明，同化后的温度和盐度相比于模式模拟结果，更接近正态分布，也就是说误差分布更合理。各个航次温度标准差都有所下降，在1.5左右，同化盐度的标准差平均在0.2左右，较之于模式模拟结果平均降低0.04。分析同化得到的的环流场，其结果符合南海海洋的基本特征，一些细部结构也有所体现。　　 ⑶利用南海三维变分资料同化系统对2000年夏季南海西部环流作同化试验表明，同化卫星遥感高度计资料改进了南海西南部环流结构。三维变分资料同化还对南海西南部温盐的水平和垂直分布有一定改善。分析进一步揭示了南海西南部海洋环流的水平平流和三维变分资料同化方案所具有的垂向温盐关系是上述改进的重要原因。　　 ⑷由于南海三维变分同化系统的优越性，我们将它试用于资料再分析中，研究南海混合层厚度的季节变化。分析表明，混合层厚度在总体南海北部受风应力和浮力通量一致性的影响，三者变化相关很好，有明显年循环特征，混合层厚度夏浅冬深。南海西部西边界流地区，由平流作用影响，局地响应特征不明显，混合层厚度变化带有明显北部中部海盆特征。南海东部风速较小，主要受大气热力状况影响，与浮力通量季节变化较为一致，混合层扰动动能输入主要来源于浮力损失增加的有效位能转换，呈现半年循环特征，冬春较浅，夏秋较深。南海各区域大气强迫因子的影响强度不同，造成南海混合层厚度的区域性差异，要全面了解南海混合层变化的动力机制，必须分区域讨论。这些结果，更进一步揭示南海混合层变化的一些机制，反映了南海三维变分同化系统在资料再分析的前景。