本文利用海面高度异常数据(SSHA，the Sea Surface Height Anomaly)识别和追踪了南海1993到2007年的中尺度涡，研究了它们的生命期、非线性强弱和涡动能大小等的空间分布。中尺度涡非线性强弱、地转流异常速度大小与涡动能大小三者在空间分布上的相关性表明，在强流区如越南以东和吕宋口以西，中尺度涡容易从非线性的涡流相互作用中获取能量，涡动能较大。在质量守恒的条件下，本文根据动量方程对影响中尺度涡涡动能变化的全位能-涡动能转化项和摩擦项进行了定性的分析，其中摩擦项在时间和空间上均与涡动能有较好的相关性。南海中尺度涡的空间分布显示，越南以东存在反气旋-气旋-反气旋聚集的结构，即在已有研究的“越南偶极子”以北还存在以反气旋。本文在对南海中尺度涡的统计基础上，分析了这一结构的季节变化特征，并研究了三涡生命期的年际变化。本文将涡的识别扩展到全球海洋，首次研究了全球中尺度涡对海表涡动能的输送，发现这一值在大洋的东西边界流中，以及南极绕极流中、中尺度涡波状传播轨迹的波谷处较大。　　 本文还利用SSHA能谱研究了地转涡尺度范围内南海海表上层的波动特征，将SSHA能谱分为两个频段，即周期大于SSHA能谱临界周期、包含Rossby波能量的频段，以及周期小于SSHA能谱临界周期、大于14天的频段进行研究。在对SSHA能谱前一频段的分析中，本文首次发现了南海SSHA能谱临界周期与Rossby波临界周期在空间分布上具有很好的相关性，揭示了南海海洋通过Rossby波响应大气强迫作用的物理机制。在对SSHA能谱后一频段的分析中，本文从能谱间不同频率能量传递的角度，第一次研究了此频段能谱斜率在南海的空间分布特征：在越南以东的扇形区域为-5～-4，较低频能量从同频段风场中获得能量，较高频能量主要以破碎的形式耗散，在南海其它区域能谱斜率大于-4，不同频率之间的振荡存在非线性波-波相互作用，能量容易维持。