中尺度涡是海洋中一种普遍存在的物理现象,它对大洋环流、物质及热量输运、气候变化及海洋生态等方面有着重要的影响。一个涡在其漫长的生命周期中会不断与其它的涡发生相互作用,同极性涡的合并是其中一种常见而重要的现象。本文利用卫星遥感的海表高度数据和海表温度资料,研究了黑潮延伸体附近区域的四个典型的反气旋涡水平和垂直合并事件个例。所采用的方法包括涡识别和涡参数提取方法。一、基于SST的表层涡和次表层涡识别方法:该方法用来判断合并前后涡的类型,从而判断合并类型。二、高斯涡表面拟合方法:该方法用来获得涡参数并计算涡的平面流场,然后根据涡平面流场及建立的垂直结构模型分析动力学量的变化。研究结果发现,水平合并和垂直合并具有不同的表观特征。典型的水平合并事件具有如下特征:一、涡的类型在合并前后均一致;二、合并前后涡的总面积基本守恒;三、合并后相比合并前相对涡量会显著下降。而在典型的垂直合并事件中:一、合并前的两个涡均有不同的深度类型,一个为表层涡,另一个为次表层涡,但合并后只看到表层涡,次表层涡的识别信号被表层涡所覆盖;二、合并前后总面积不守恒,合并后涡的面积更像是合并前面积最大的那个;三、合并后涡的相对涡量没有明显减少,而更像是延续合并前的表层涡的值。本文还进一步建立了涡的两种垂直结构模型-柱状模型和两层模型,以验证以往水平合并理论研究所提出的守恒模式。结果表明:一、两个典型的水平合并个例均近似满足总质量守恒;二、合并后总相对角动量增加;三、合并后总能量增加。合并前总相对角动量的增加主要由两个涡伴随的系统旋转贡献,但系统旋转却无法解释合并后能量的增加。在两层模型的结果中,合并前后总的积分位涡似乎是守恒的,增加的能量主要由势能贡献,这一结果与Gill和Griffiths 1981年提出的质量、位涡守恒而势能和总能量增加的“能量悖论”合并模式较为符合。