海洋湍流混合过程是海洋大、中尺度运动能量向小尺度级串并最终耗散的主要途径，不仅对动量、质量和物质传输具有重要影响，同时还对大、中尺度运动如大洋热盐环流等具有重要调控作用。海洋湍流混合特征量如湍动能耗散率等物理量的定量刻画，主要通过现场湍流观测来实现。为满足对深海动力过程机制研究和长期连续海洋湍流混合观测资料的迫切需求，本文以湍流观测传感器设计研制和标定方法研究为基础，研制了深海海洋湍流混合观测科学仪器（锚定式湍流观测仪(MTMI:Moored Turbulence MeasuringInstrument)）和可用于长期连续观测的潜标系统，并通过系统实验，对所研制的仪器和观测系统进行了科学检校和验证，同时，结合外海实验，初步开展了深海湍流混合过程研究。本文设计并研制了可用于深海湍流混合长期连续观测的锚定式湍流观测仪，仪器最大工作水深可达4000米。完成了湍流观测仪的结构设计和电路设计，通过系统实验测试了仪器的性能，实验证明湍流观测仪的自身噪音与进口仪器的自身噪音在同一量级，其性能可以满足湍流观测的要求。提出了海洋湍流测量剪切流传感器灵敏度标定方法，建立了室内标定系统。设计并研制了剪切流传感器灵敏度标定的方法和设备，并且对探头的灵敏度值进行了标定实验，通过实验数据分析验证了标定设备和标定方法的可行性。同时对湍动能耗散率计算方法进行了总结，详细阐述了湍动能耗散率的两种计算方法，并针对潜标观测系统中由于观测平台振动污染剪切信号这一现象，提出了运动补偿理论和校正算法，最终通过系统实验，验证了该理论方法的可行性。研制了深海湍流混合长期连续观测潜标系统。首先通过浅海比测实验，验证了湍流测量仪测量结果的准确性；随后在南海开展了深海湍流混合长期连续观测实验。潜标系统工作稳定并获取了大量观测资料，对深海湍流混合过程研究进行了初步探索。