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本文主要由两部分组成：一是研究波浪对Ekman层能量输入的影响，二是评估波浪输运在Ekman输运中的作用。在第一部分，本文从Navier-Stokes方程出发，在假设垂向涡粘系数不依赖于深度的前提下，推导了定常及非定常情况时在波浪三方面作用（Stokes漂流、波致动量转移、波致风应力减小）共同影响的Ekman层能量输入（包括直接风能输入和波致能量输入）的表达式，首次给出了考虑波浪三方面作用的能量输入解，细化了波浪在Ekman层能量输入的作用。本文首次在Ekman层能量输入的估算中引入波浪谱表达的Stokes漂流，从而使研究不局限于波浪的单频波假设。在此基础上，本文进一步给出了忽略波致动量转移以及只考虑Stokes漂流情况下的能量输入表达式。基于Donelan和Pierson（1987）的充分成长风浪的波数方向谱（D&P谱）以及第三代海浪模式（WAVEWATCH IIITMversion3.14）定常风速的理想实验输出的海浪谱探讨了波浪的几种作用形式对于Ekman层能量输入的贡献。研究结果表明，Stokes漂流、波致动量转移以及波致风应力减小对于Ekman层能量输入均有较大影响。在经典Ekman层能量方程中引入Stokes漂流，导致Ekman层直接风能输入的降低，同时出现了一个新的能量项，即波致能量输入；进一步加入波致风应力减少，引起Ekman层直接风能输入和波致能量输入的降低；波致动量转移项的加入则使直接风能输入和波致能量输入有所增加。研究还表明，Ekman层波致能量输入与直接风能输入的比例随着风速增大和纬度升高而增大，在较高纬度及中高风速情况下两者可达到相同量级。利用WAVEWATCH III建立了全球波浪模式，并以多平台交叉校正（CCMP）海洋表面风场作为驱动，模拟了1988年至2010年的全球波浪，在30°S以南的南大洋以及整个太平洋以2°为间隔输出波浪谱，该波浪谱可用于估算Stokes漂流等波浪相关参数，为非定常的Ekman层能量输入研究以及波浪输运的计算奠定基础。由该模型输出波浪谱所计算Stokes漂流的准确度得到了美国国家浮标资料中心位于太平洋的6个浮标的验证。采用全球波浪模式在南大洋输出的波浪谱以及CCMP风场数据计算并分析了该区域的风应力、Ekman深度、Stokes漂流、波致动量转移和波致风应力减小的多年平均分布及季节变化，并在此基础上进一步估算了非定常情况下的Ekman层能量输入，给出了南大洋Ekman层直接风能输入、波致能量输入、总能量输入的23年平均分布。计算结果表明，能量输入在南极绕极流区域内最强；当考虑波浪三方面作用时，南极绕极流区域内积分的波致能量输入占总能量输入的15%，同时Ekman层总能量输入约为403GW，其中直接风能输入约为343GW，波致能量输入约为60GW。本文进一步分析了Ekman层能量输入的长期变化趋势，结果表明，南极绕极流区域内Ekman层直接风能输入和总能量输入在年际尺度上有明显增加，风应力的年际尺度增强是产生这一趋势的原因。为了与前人的结果进行对比，本文采用与前人一致的数据和方法再现了只考虑Stokes漂流情况下的Ekman层能量输入，结果表明，前人在该研究中采用的欧洲中期天气预报中心风场及波浪场数据，并基于经验公式计算Stokes漂流，导致了Ekman层直接风能输入的低估以及波致能量输入的高估。本文第二部分的研究内容为：基于全球波浪模式输出的波浪谱计算的Stokes漂流，重新估算了太平洋和南大洋的波浪输运。同时，在Ekman输运的表达式中首次引入波致风应力减小，定义了波浪影响下的Ekman输运，并估算了太平洋和南大洋的经典Ekman输运及波浪影响下的Ekman输运。通过与McWillianms和Restrepo（1999）以及Polton等（2005）估算的波浪输运和Ekman输运的对比发现，前人基于描述充分成长风浪的PM谱计算Stokes漂流，导致了波浪输运在经典Ekman输运中所占比例的高估，而由风浪和涌浪混合的WAVEWATCH III模拟波浪谱估算Stokes漂流时，该比例在西风带仅为0.2~0.3；考虑波浪影响下的Ekman输运时，西风带的波浪输运在总Ekman输运中的比例达到0.4~0.5，成为不可忽略的重要部分。