本文首先通过一个基于质量、热量和盐量守恒的最优化盒子模型，探讨南海的主要出流通道，并详细阐述了该盒子模型中最优化的物理含义，指出这是一种平流排热、排盐最高效的系统。计算结果表明，卡里马塔海峡是南海最主要的出流通道；南海海表有巨大的净热通量和淡水通量输入，作为一个热盐守恒系统，将高温低盐的海水从宽阔的卡昊马塔海峡排出是维持整个海区热盐平衡最快速有效的途径。应用考虑了热盐结构和动力学因素的逆方法，上述结果得到进一步的验证，逆方法结果还给出了吕宋海峡断面流速分布的一些特征。　　 根据体积、热量和盐量守恒约束条件，本文设计了一套可以保证区域模型守恒性的开边界条件，将其应用到TOM模型中，成功对南海海区进行了60年的数值模拟。根据数值模拟结果，通过引入经向翻转流函数、经向热含量输运流函数和经向净热输运流函数，对冬、夏两个季节的南海内部经向水热输运过程进行了探讨。主要结论如下：　　 1.南海海盆存在经向翻转现象。在南海1300米以下的区域，常年维持一个闭合的顺时针经向翻转，在南海的下层和底层，经向翻转流较为稳定。南海的中上层经向翻转流函数有明显的季节变化特征，主要受黑潮水入侵南海强弱的影响。　　 2.南海的经向净热输运过程与经向热含量输运过程完全不同。在冬季，南海1300米至海底的区域内，在水平方向上呈现一致的北向净热输运；南海300米-1300米的区域内，在水平方向上主要以南向净热输运为主；在上300米区域，经向方向上的净热输运又转变为北向。在夏季南海中，除去在20°N以北的上层区域和10°N-20°N之间的1000米-1500米区域经向净热输运呈现南向输运以外，其余大部均呈现一致的经向净热北向输运。此结果与SODA_1.4.2从1958年到2001年44年计算得到的结果大体一致。