在过去几十年间,得益于数值预报模式的发展、资料同化技术的进步、观测资料尤其是卫星资料的增加以及集合预报的发展,热带气旋（TC）路径预报水平得到了极大的提高。然而,由于气旋内部物理机制比较复杂,以及海气相互作用对气旋发展的影响机理理解得不够透彻,TC的强度预报进展相对缓慢。海洋和大气之间的动量和热量交换在TC的发生和发展过程中扮演着十分重要的角色,更加准确地描述海洋和大气之间的能量交换对于提升TC强度预报效果具有重要意义,然而由于对于海气能量交换机理的理解不够透彻,以及受限于模式参数化方案的发展水平,海气能量交换对于TC影响的研究仍然面临着诸多挑战。针对当前面临的困难和挑战,本文主要的工作和贡献包括:（1）利用海洋次表层和大气的月平均再分析数据,揭示了1948-2012年间西北太平洋（WNP）海域次表层海温与TC活动的相关性。根据WNP海域TC高发季节次表层海温年际变化的去趋势化距平,选出了次表层冷年和次表层暖年,通过对比发现,WNP海域的TC生成频率与次表层海温之间存在着明显的负相关关系,次表层冷年相比次表层暖年总体上有更多的TC生成,TC的平均持续时间也更长。通过两种TC生成指数,分析了环境因素对TC生成的影响,分析结果揭示了与次表层海温相关的大尺度环境对于WNP海域TC活动的调节作用。相比于次表层暖年,WNP东南部的大气环境在冷年呈现出更大的绝对涡度、更高的相对湿度以及更小的垂直风切变,海洋环境呈现出更高的海洋混合层温度以及更弱的海表面长波辐射,这些促进了冷年生成更多的TC。（2）提出了一种考虑海浪状态以及海表浮沫影响的海表动力学粗糙度（z0）参数化方案（SD21方案）,SD21方案在中低风速到高风速下均有着很强的适用性。使用八组包含比较广泛的风浪条件下观测数据的数据集,评估了两种最广泛使用的基于海浪状态的参数化方案（TY01和DN03）的性能。基于在不同海浪状态下两种方案的不同性能,同时加入海表浮沫的影响,本研究提出了一种新的z0参数化方案SD21。在中低风速时,SD21方案计算的拖曳系数（Cd）随风速增加而增大,在高风速时,受到海表浮沫的影响,随风速增加而减小,在10米高度风速处于30-35 m/s之间时,Cd达到最大值。SD21方案计算的Cd很好地符合了观测数据,合理地呈现出了高风速下Cd的饱和效应,与其他具有Cd饱和效应的参数化方案相比,SD21方案在合理性和适用性方面均有着明显的优势。（3）在海气浪耦合模式（COAWST）中实现了SD21 z0参数化方案,并在超强台风“玉兔”的数值模拟中检验了SD21 z0参数化方案,同时研究了不同动量通量参数化方案对于“玉兔”数值模拟的影响。结果表明,相比现有的三种z0参数化方案（COARE方案、TY01方案和DN03方案）,SD21方案能够明显地改进“玉兔”强度模拟的结果,模拟的海平面最低气压和10米高度最大风速的均方根误差（RMSE）以及预报水平（S）均为四种方案中的最优,尤其是对于Umax的模拟结果明显优于其他三种方案。三种基于海浪状态的z0参数化方案TY01、DN03和SD21的台风强度模拟结果均优于基于风速的COARE方案,说明在对z0进行参数化计算时考虑海浪的影响是很有必要的。不同的z0参数化方案对于“玉兔”模拟的影响同时还体现在台风的结构上,SD21方案模拟的台风结构发展更迅速、更充分,这种结果是由于SD21方案考虑了高风速时海表浮沫对于海气动量交换的抑制作用,采用SD21方案的实验中,台风受到海表的摩擦效应影响更小,进而发展更充分。（4）改进了一种当前广泛使用的飞沫热通量参数化方案（A15方案）,同时在COAWST模式中实现了改进的A15方案,基于改进的A15方案,研究了海洋飞沫引起的热量交换对于TC数值模拟的影响。由于A15方案采用的白冠覆盖率（W）计算方案不能应用于高风速下,导致A15方案在高风速下的适用性存在问题,因而不能在TC的数值模拟中使用。通过使用一种更合理的W计算方案WH18来代替其原始的WF 94方案,使得改进后的A15方案能够用于TC的数值模拟。然后在COAWST模式中实现了改进的A15方案。基于改进的A15方案,本文设计了六组对照实验用于研究飞沫热通量对于超强台风“玉兔”的影响。结果表明,相比仅考虑界面通量的实验,飞沫热通量的加入能够明显改进“玉兔”的强度模拟效果,飞沫热通量的加入会使得台风在水平方向的低压结构以及风场结构发展得更充分,高层辐散风场更强。通过分析发现,在飞沫热通量的影响中,飞沫潜热的影响占主导地位,飞沫感热对于TC的影响较小。