南海东北部海域是世界上海洋内波活动最为活跃的海域之一,振幅极大、且从吕宋海峡向西一直传播到陆架海域。前人已对非线性内波的生成机制、传播特征有比较深入的了解,然而对于非线性内波在陆架海域浅化传播时的特征、影响机制以及海洋学效应目前认识尚不清晰。本文通过综合应用现场观测、卫星遥感、理论分析和数值模拟等多种研究手段,系统地分析了非线性内波浅化的特征、过程、环境控制因子及对海表叶绿素分布的影响。本文指出南海东北部陡升陆坡附近非线性内波的存在,且主要以高频内波的形式,周期约为6 min。基于12年的卫星遥感观测,本文指出该研究区域的非线性内波有两种类型,分别来自两个生成源地:Type-Ⅰ型内波具有长波峰线,从台湾浅滩南部一直延伸到东沙环礁附近,这类非线性内波主要来源于吕宋海峡;Type-Ⅱ型内波波峰线短,只在南海东北部陡升陆坡附近存在,这类非线性内波主要在局地产生。通过分析两层弱非线性理论模型的结果,本文揭示了非线性内波的裂变是这些高频内波生成的动力机理。水体层化及其决定的临界点的位置,是影响和控制裂变的主要因素。在此认识基础上,本文应用完全非线性数值模式,讨论了初始振幅、层化、小尺度地形、背景流场及水体粘性对非线性内波浅化演变的影响,在连续层结的情况下,分析背景环境对非线性内波浅化的影响。除上述时间定常的背景剪切流场,本文还研究了随时间变化的正压潮流对非线性内波的调制作用,结果表明正压潮流在跨陆架的运动过程中会调制等密面,进而会影响非线性内波的极性转变:涨潮时会抬升等密面,使得临界点的位置向浅水区移动,退潮时会降低等密面,使得临界点的位置向深水区移动。结合水色遥感的观测,本文指出东沙环礁附近海表叶绿素浓度呈南、北不对称分布,这一空间分布特征主要是由浅化的非线性内波引起的,其中主要的动力机制是浅化的非线性内波会引起水体侧向输送,北半球下凹型的非线性内波会诱导表层水体向右运动,因此当非线性内波由东往西经过东沙环礁时,北支的下凹型内波会将东沙环礁近岸的高叶绿素水体离岸输送,但南支的不会,从而导致东沙环礁附近表层叶绿素浓度呈“北高南低”的分布。