南海是全球海洋内波活动最为活跃的海域之一,是当今国际海洋学科的研究热点。以往对南海内波开展的研究主要聚焦于南海东北部海域。对于南海西北部,特别是对海南岛南部海域内波关注和认知较少。本文以海南岛南部非线性海洋内波为研究对象,综合利用星载合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）观测、理论分析、MITgcm数值模拟和现场观测,系统地揭示了海南岛南部海域非线性内波的特征、产生源和产生过程,并提出了基于星载SAR图像提取非线性内波垂向动力参数的新方法。本文的主要研究成果如下:（1）基于10年间的星载SAR数据,分析了海南岛南部非线性海洋内波的时空分布特征。结果表明,在海南岛南部,非线性海洋内波集中分布在陆架浅水海域,并基本向岸传播。在这些向岸传播的陆架内波中,有两类内波发生频次最高,分别为主要分布在陆架区北部的内波（记为N类非线性内波）和主要分布在陆架区南部的内波（记为S类非线性内波）。这两类主导内波在6-7月份发生率最高,在1-2月和10-12月发生率最低。相关性分析结果显示,SAR图像观测到的内波发生的季节性变化与海水跃层深度和风速有较高相关性。（2）利用连续星载SAR数据,提出了一种浅水海域非线性内波振幅反演方法,解决了用两层流体模型反演内波振幅时,上层流体厚度的不确定性对反演结果产生影响的问题。该方法首先基于两层EKdV理论建立了内波SAR成像的理论模型;然后,利用连续的SAR图像,结合层化、水深数据确定理论模型参数,进而通过将理论模型对SAR观测进行拟合,得到最佳上层流体厚度;在此基础上,计算内波振幅。实例分析结果表明,该方法在浅水区（包括海南岛南部浅水区域）可反演获得合理的振幅结果,对于推动浅水非线性内波振幅的反演研究具有重要作用。（3）基于理论分析、星-海协同观测实验和二维MITgcm数值模拟,研究了N类非线性内波的产生源和产生过程。结果表明,正压潮流与陆架坡折相互作用产生的局地内潮,其大部分能量向深海传播,对陆架区域N类内波的产生影响很小。N类内波主要源于西沙群岛,且西沙群岛可能存在多个源区。正压潮流与西沙群岛的海槛地形相互作用产生全日内潮束,内潮束向岸传播,在靠近大陆架时与密度跃层相互作用产生界面内波,界面内波非线性演变为N类内波。（4）基于理论分析和二维MITgcm数值模拟,探讨了S类非线性内波的产生源和产生过程。结果表明,不同于N类内波,S类内波的产生可能受局地陆架坡折和西沙群岛的共同影响。仅考虑局地陆架坡折地形时,陆架坡折可激发出一模态内潮,然后内潮演化产生与SAR观测较为一致的S类内波;背景流不改变S类内波的产生方式,但可以影响内波的非线性演化过程。