南海是位于西北太平洋最大的半封闭海盆，在季风、ENSO(El Ni(n)o-Southem Oscillation)和IPO(Interdecadal Pacific Oscillation)等外强迫的影响下，南海上层热力状况呈现多时间尺度变化特征。南海上层热力状况能影响南海及周边气候变化，是大气和海洋学家研究所关注的重点。基于对南海上层热力状况年代际尺度变化的认识不足这一问题，本文以南海上层热含量为研究对象，较为系统地研究南海上层热力状况年代际变异特征及机理。论文基于多套观测和再分析资料，采用统计和理论方法，研究了南海上层热含量年代际突变和趋势变化特征及可能的机制。进一步地，论文揭示了上世纪90年代以后IPO对南海上层热含量调制显著增强的现象和机制。在上述研究的基础上，发现了独立于表层增暖而存在的南海次表层极端暖事件。本文的主要结论总结如下:　　南海现场观测资料、历史客观分析资料、以及再分析资料都揭示了南海上层热含量在1997/98年发生了非常显著的年代际突变，热含量由负异常转为正异常。通过简化的热收支方程诊断表明，海气交换导致的净热通量贡献占总热含量变化的34％，由风应力旋度导致的Sverdrup输送项约占57％。进一步分析揭示了异常局地反气旋式风场增强是导致热含量年代际差异变化的根本原因，这与IPO由正位相转为负位相有关。除了年代际突变外，南海上层海洋热含量在不同季节的变化趋势也呈现年代际差异。春季和夏（秋）季南海上层热含量在1961-1975年表现为增加趋势，1975-1993(1995)年表现为减少趋势，1993(1995)年之后又转为增加趋势，夏季和秋季的趋势最为明显。冬季的表现则有所不同，在1961-1995年线性趋势非常小。利用热收支分析和三个典型阶段的示例分析认为:冬季无明显趋势（1961-1995年）的原因是因为海气通量交换带来的冷却贡献被海洋环流带来的暖平流所抵消;夏季明显增加趋势（1961-1975年）原因是因为表面净热通量量值非常小，同时黑潮入侵南海减弱，异常暖平流作用导致热含量增长;秋季明显减少趋势（1975-1993年）原因黑潮入侵南海增强导致异常环流带来冷平流减少热含量，同时海洋向大气释放热量，进一步使得南海热含量减少。　　除了IPO位相转换对南海上层热含量有影响，进一步发现在1990年以后IPO对南海上层热含量的影响显著加强。资料分析显示，IPO和南海上层热含量之间在1960-1980年(P1)阶段相关不明显，而1990-2010年(P2)阶段呈显著负相关关系。这是由于P2阶段:与负（正）IPO相关的负（正）SST异常分布偏向赤道中太平洋，而正（负）SST异常在北太平洋比较强且范围广，导致赤道信风异常较P1阶段更强，范围更宽。通过“绕岛规则”理论计算，该赤道信风异常分布能够显著加强（减弱）黑潮，进而使得南海向太平洋的吕宋海峡输运量增强（减弱），最后通过海洋暖（冷）平流使得南海上层热含量偏高（低），即IPO和南海热含量呈显著负相关。　　在年代际背景的调制下，基于观测资料，客观分析资料和再分析资料，揭示了南海1998/99年和2006/07年两次极端次表层暖事件的存在事实。第一次次表层极端暖事件的增暖阶段，由于1997/98年超强厄尔尼诺的影响，使得南海上空产生一个反气旋式异常风场，该异常风场一是减弱了海气交换，产生异常的大气向海洋输送热量，二来是异常风应力旋度使得上层存在一个反气旋式海洋环流，该环流将南部暖水带到研究的区域内，使得次表层海水增暖;第二次次表层极端暖事件的增暖阶段，黑潮暖水入侵使得吕宋岛以西的海域增暖明显，异常的大气向海洋输送热量是次要作用。次表层极端暖事件的维持阶段，海洋向大气释放热量，海洋失热冷却;而由于北赤道流分叉点在年代际尺度和长期趋势上都向赤道移动，黑潮的强度增强，导致太平洋向南海的入侵减弱，产生了异常的东北向的西边界流，该异常流系将南部的暖水带入我们的研究区域，抵消了海气交换所导致的失热，维持了南海次表层极端暖事件过程。研究结果揭示了北太平洋西边界流系，特别是北赤道流和黑潮的年代际变化及长期趋势对南海次表层热动力过程的维持作用。