南海作为联系太平洋和印度洋的海上通道,位于亚洲季风与印度季风的中间地带,并储存着丰富的能源,对我国的气候变化及环境资源起着重要的作用。近些年来,南海的卫星观测资料以及航次实测资料不断增多,这些资料能极大地改善南海海洋数值模拟,从而使得发展南海海洋环境数值预报成为可能。为此,本文的工作主要集中在针对不同的需求,以POM模式为动力模块,研究了南海卫星海表面温度以及实测温、盐资料的三种海洋资料同化方法。　　 由于海洋资料同化对计算资源的要求较高,因而最优插值、三维变分等计算代价相对较低的同化方法在当今的业务化海洋资料同化中还占据着重要的地位。这些同化方法同化海表面温度时的关键问题在于如何将海表信息往下投影。我们在本文中将四种已经存在的基于最优插值的海表温度同化方法应用于南海,并利用南海季风试验的两个航次的CTD温、盐资料对其进行了对比评估。结果显示所有4种同化方案都能有效校正模式的偏差,减少模式SST近50％的均方根误差。除了基于混合层物理定义的方案3外,其余同化方案均能有效改善模式温跃层过于松散的问题。但当模式的上层与下层存在着相反的温度偏差时,同化在校正上层温度的同时会导致温跃层的误差增大。当模式存在冷偏差时,方案3会增加温跃层的深度,破坏温跃层的结构。在方案4中,利用EOF分解投影其时间系数能够加深同化的深度,尤其对于方案4a而言,逐层投影SST信息能使同化深度到达100米。方案4在校正模式混合层温度偏差的同时不会破坏垂直的温度结构。　　 考虑到像OI等单变量同化方法可能会导致陆架海洋过程中动力的不平衡,并且近年来计算条件的不断改善,因此我们在南海北部建立了一个能同化海表面温度以及温、盐剖面,能同时更新所有模式预报量的先进的集合卡曼滤波同化系统。首先,检验了陆架区存在的四种典型的预报误差源(初始条件、大气强迫、侧边界条件、河口径流量)对于背景误差协方差矩阵特征的影响。结果显示初始条件和大气强迫的扰动是产生和维持集合离散度的主要因子。扰动侧边界条件能影响各个变量之间的协相关,尤其是在边界的入流区域。河口径流量的扰动对于河口及其下游区域的盐度与其余变量的协方差影响显著。同化试验的结果证实了同化SST和CTD温、盐观测数据能改善模式模拟结果,主要表现在加深混合层深度、改进淡水盖以及上升流强度的模拟。而且,伴随着温、盐的同化,沿岸速度、垂直岸的速度以及水团的特性也有相应的改善。　　 日益增多的南海海洋观测资料除了能改善海洋环境预报以外,还能结合先进的资料同化方法,得到一些时空连续分布的高质量的再分析产品。相对于集合卡曼滤波等其余同化方法,集合卡曼平滑同化方法由于能同时向前、向后传递观测信息,因而在资料再分析系统中有着其独特的优越性。为了有效的利用南海北部航次观测资料,我们建立了一套基于集合平滑同化方法的资料再分析系统。通过SCOPE航次资料,证实了该资料再分析系统的有效性。运用该资料再分析系统以及SCOPE航次的CTD温、盐观测资料,再现了SCOPE航次期间南海北部上升流以及珠江冲淡水的三维结构。夏季珠江冲淡水在平流的作用下,沿岸往东传播,随着流场的两次转向,淡水盖的主轴也相应偏转。在SCOPE航次期间,珠江冲淡水的东传到达台湾浅滩附近。在所研究的区域,冲淡水的盐度存在着“双核”的低值区。冲淡水与上升流的相互作用一方面抑制了珠江口东岸区域的上升流的发展,另一方面使得淡水盖在其主轴上的影响深度只能达到10米左右。在116°E处,由于淡水盖主轴离岸距离加大,其影响深度达到15米到20米左右。上升流的冷水从珠江口东面一直延伸到台湾海峡,强度不断增强,到达汕头外海(116.7°E,23.2°N)附近强度最大。上升流在珠江口东面50米等深线处的强度相对较强,但在海表面的信号却很弱。台湾浅滩北面的冷水是由上游平流而来。夏季南海北部风场的变化能影响上升流的强度,但上升流的持续存在并不需要有利于上升流的风场的持续存在。