本论文详细地分析了发生在真实的海气界面的海气通量交换的物理过程，在Zeng(2002，2010)的基础上，提出并发展了海洋环流模式(OGCM)新的具有严格物理意义且在数学上适定的盐度上边界条件，并将它加入到了中科院大气物理研究所（IAP）大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室(LASG)自主研发的海洋环流模式LICOM2.0中。使之成为一个适定的数理问题，不仅可以模拟当前的海洋环流气候，还可以对过去进行模拟和对未来的海洋环流气候态进行预测。本论文的其余部分是大规模的数值模拟，主要包括以下三部分:　　1)为了分析比较新旧盐度边界条件对海洋环流模式模拟的影响，我们设置了一系列的试验，使用相同的初始态并在相同的月平均的气候态强迫下均积分了500年，系统地分析了适定的盐度边界条件对海洋环流模式的气候态平均的影响;　　2)在此基础上，将考虑适定盐度边界条件的LICOM2.0作为中科院地球系统模式1.0版本(Chinese Academy of Sciences-Earth System Model，CAS-ESM1.0)的海洋分系统模式，进行了200年的耦合积分，初步评估了CAS-ESM1.0中海洋分系统的气候平均态以及年际变率;3）在考虑适定盐度边界条件的LICOM2.0的基础上，设计了3个不同水平分辨率的准全球版本（不包括北冰洋），完成了30年的积分，证明高分辨率的模式也可很好稳定地积分，而且对海洋环流的模拟有明显的改进，还初步评估了不同水平分辨率对海洋环流的基本模拟能力的影响。论文主要结论如下:　　1、基于真实的海气界面的海气通量交换物理过程，提出了一个新的具有严格物理意义且在数学上适定的盐度边界条件。在国际上首次使用了实盐通量，提出海盐通量应是虚盐通量和实盐通量之和，且虚盐通量中考虑了淡水通量和海表盐度的相关关系，而非国际上常使用的气候态的常数来取代海表盐度;按曾庆存等人的方法所计算的实盐通量，其包括由于波浪破碎和阵风作用所引起的向上的盐分飞出通量以及由大气向下降至海面的沉降量;　　2、将此适定的盐度边界条件加入到LICOM2.0中，通过与LICOM2.0原有的盐度边界条件以及一系列的敏感性试验对比分析表明:适定的盐度边界条件能较合理地模拟出海洋的基本特性，如全球平均的温度和盐度、海表温度(SST)、海表盐度(SSS)、正压流函数、纬向平均的温度和盐度。新的盐度边界条件的优势主要表现在:能确保模拟的全球平均的盐度守恒，与观测更接近，且模式更易达到平衡，改进了原有的在虚盐通量条件下模拟的全球平均的盐度持续递增的问题;新的盐度边界条件模拟的经圈翻转环流和经向热输送的强度与观测值更接近，尤其是大西洋经圈翻转环流(AMOC)。当然，该盐度边界条件模拟的上层盐度空间分布也存在偏差，主要表现为在拉布拉多海和挪威海区域偏咸，而在南半球偏淡。北半球高纬度区域海盐偏咸和南北半球的盐度偏差的经向梯度可能与AMOC增强相关联。　　3、通过一系列的海洋模式的敏感性试验表明:通用的单独海洋模式的强迫场CORE.v2中淡水通量有变淡的偏差，主要出现在南北太平洋和南大西洋区域，这可能是CORE.v2资料中的弱的表面风、强的比湿以及过量的降水所造成的，还可能与海盐气溶胶的湿沉降过程有关。同时我们也探讨了LICOM2.0中所固有的偏差，如北大西洋中纬度区域以及阿拉斯加暖流的区域有明显的偏淡的偏差，这可能与海洋的动力过程有关。　　4、将考虑适定的盐度边界条件的LICOM2.0作为CAS-ESM1.0中的海洋分系统模式，可长期稳定积分。200年的耦合积分结果表明:模拟积分经历了最初的调整，在100年以后，海洋上层基本达到了准平衡状态，成功地控制了气候态漂移趋势，尤其能够保持海洋总盐分守恒，CAS-ESM1.0能够较为真实地模拟出海洋的主要气候平均态以及季节循环特征，如海面温度SST、海表盐度SSS、纬向平均的温度和盐度、大西洋和全球的经圈流函数以及ENSO的模拟周期等。CAS-ESM1.0也能够很好地模拟出南北半球海冰面积的季节变化趋势以及沿赤道太平洋的SST的季节变化循环特征。初步模拟结果表明，CAS-ESM1.0对海洋气候平均态的模拟是可行的，其偏差有很多也是当今气候模式共同存在的问题，如沿着太平洋和大西洋东岸区域的暖偏差等。　　5、在LICOM2.0的基础上，设计了3个不同水平分辨率的准全球（北冰洋除外）版本，分别为1）0.5°×0.5°的版本;2）0.25°×0.25°的版本;3）0.125°×0.125°的版本。其中0.5°的版本与1.0°的版本的物理过程是相同的，0.25°的版本与0.125°的版本的物理过程是相同的。在相同的初始场和气候月平均的强迫场下，但采用不同的时间步长（满足计算稳定性判据）进行积分了30年。结果表明，所有版本都抓住了大尺度环流的基本特征，且相对高分辨率的版本模拟的SST与SSS与观测的偏差更小，尤其在西边界流区有较大的改善。在物理过程相同的前提下，随着水平分辨率的提高，模拟的环流普遍增强，不仅能够合理地显示西边界流的强度和路径，还能很好地模拟出赤道潜流的强度以及中国近海的环流结构。而高分辨率模式（0.25°版本和0.125°版本）能够模拟出中尺度涡旋存在的区域且与观测到的区域相符。