海洋上混合层（Upper Mixed Layer,UML）是在海表外界强迫及海洋内部动力过程的共同作用下,形成的一个以强垂直混合耗散为典型特征,温度、盐度、密度几乎垂向均匀的海洋上边界层。海洋混合层不仅是海洋初级生产力的聚集地,更是海洋与大气直接进行动量、热量输送的桥梁,对大尺度的海气相互作用贡献重大。对混合层动力学和热力学的研究一直是物理海洋学的热点问题。混合层厚度（Mixed Layer Depth,MLD）也就是海洋上混合层所在的深度,代表着海洋湍流垂向混合所能达到的最大深度,直接反映了上层海洋对各种外界强迫的响应程度。本文使用2015-2018年南海实测CTD（Conductivity Temperature Depth,CTD）、湍流耗散数据进行上混合层厚度计算及其时空变化的相关研究。本文通过引入从海表到混合层深度处的温度标准差的比值作为质量因子（Quality Index,QI）,并以QI作为MLD精度的唯一判断标准,使得MLD的计算方法计算结果有了统一的判断标准。本文采用阈值法与相对变化法来优化集合法,并以QI为判断标准,使得优化后的集合法适用于大部分海区,计算简单、性能稳定,且结果准确度高。借助集合法计算2015-2018航次观测数据得出的南海MLD及其时空变化特征,并分析了南海中部海盆混合层结构特征,探讨其变化机制。南海南部MLD普遍大于北部陆架区MLD,南海南部混合层深度平均约35 m,南海北部MLD平均约14 m。南海中部海盆海域MLD明显大于其他海域,其MLD最大值位于10°东侧,最大值约70 m。珠江入海口附近海域由于水体交换频繁而具有较强的混合作用,其MLD较相邻海域MLD深3～10 m。对观测时间在夏秋转换期间的南海北部陆架区MLD分析得出,夏季海水表层增温快,次表层增温慢,加上夏季对流混合弱,上层海水混合不强,混合层较浅。秋季海表温度不断降低,对流混合加强,混合层不断加深。结合2018南海中部海盆航次的实测水文和气象观测和再分析资料,探讨了秋季转换期MLD与混合发生层厚度（Mixing Layer Depth,XLD）之间的关系。发现9月份南海北部MLD较浅,中部海盆区加深,平均MLD约21 m,最大值（58 m）出现在10°N海域东侧,MLD与XLD大小及变化趋势几乎相同。由Monin-Obukhov稳定性参数知该时期南海上层混合受风场与浮力通量联合控制,日间受增强的短波辐射影响变为浮力通量主导,12°N海域西侧受到海表风场较大的动量通量输入而转为风主导区域。从混合分量的定量计算发现日间主要是海气净热通量引起混合,夜间为风、海流和海气净热通量共同驱动海表混合。推测MLD与XLD差别较小的原因为太阳短波辐射通量增大使海水层结增强,风场动能通量输入减弱使海水湍流运动减弱,导致MLD与XLD减小。该论文有图22幅,表3个,参考文献67篇。