南中国海（以下简称南海）,系西太平洋最大的边缘海之一。吕宋海峡是南海和西太平洋水体交换的唯一深层通道,水交换结构复杂,其水文动力学过程亦十分关键,可能对区域性气候变化等重要过程产生关键影响。氟氯烃（CFCs）和六氟化硫（SF6）,因其具有生物、化学惰性,遂成为一类优秀的海洋瞬态示踪剂（Marinetransienttracers）,已被广泛应用于若干海洋学过程研究。本研究开发了大洋水体中CFC-12和SF6痕量分析新技术,完成南海-西太平洋多个航次的样品分析,获得了研究水体CFC-12和SF6的全深度垂直分布特征,藉此开展了基于TTD（Transit Time Distribution）方法的南海-西太平洋水团之年龄估算、传输与通风过程以及人为碳年际变化等重要研究。主要研究结果如下。（1）首次在国内建立了同时测定天然水体中超痕量CFC-12和SF6的吹扫捕集-气相色谱联用方法,研发出国内第一套满足上述分析要求的样机,申请了多个专利,并成功投入使用。该设备的稳定性、检出限、精密度等关键指标均达到国际同类仪器同等水平。整套方法简便、灵敏,仅需单一捕集管,即可在同一ECD检测器中完成海水CFC-12和SF6的同步检测,CFC-12和SF6的检出限分别为0.02 pmol kg-1和0.03 fmol kg-1,测定精密度分别为±1.2%和±0.5%。（2）首次获得南海水体中SF6的空间分布特征,提出SF6可作为南海上升流示踪研究的一个新手段。研究表明,南海和西太平洋混合层SF6的浓度与大气接近饱和平衡,随着深度增加则呈单调递减的分布规律。南海西部上层500m的SF6垂直剖面证实,越南东部沿岸12°N附近存在上升流和较强的东向离岸流,但越南冷涡的影响深度无法到达500 m。（3）获得了较完整的西太平洋-吕宋海峡-南海CFC-12的全深度分布,并据此估算了北太平洋中层水至南海南部的传输时间。研究表明,CFC-12的空间分布特征与南海整体的气旋式环流模式相一致,即沿吕宋海峡断面呈显著的东西差异,同时南海南、北部CFC-12则存在小幅浓度变化。其次,西太平洋水从吕宋海峡中上层流进南海（σθ<26.7）。第三,南海与西太平洋相似的盐度极值分布特征,尤其是深层水相近的性质,表明西太平洋水入侵对南海具有重要影响。南海中层水盐度的增加可能来自于上层的主温跃层。最后,依据TTD方法结合示踪剂数据计算水团年龄,以吕宋海峡为参考点,得到北太平洋中层水迁移到南海南部位密度σθ=26.7处的传输时间大约是77±15 yr。（4）获得了 1996-2016年间,西太平洋130°E断面CFC-12向下迁移的直接观测证据,发现其人为碳平均水柱储量较20年前约增加31.7%。具体而言,西太平洋130°E断面1 000 m以浅,2016年CFC-12浓度明显高于1996年,20年的CFC-12差值分布呈现表层低、次表层高、中下层低的特征,表明最近20年CFC-12自表层向下迁移。1996和2016年西太平洋130°E断面人为碳0-1 500 m水体的单位面积平均储量分别为24.47±4.89 mol-2和32.23±6.45 mol m-2,最近20 年约增加了 31.7%（7.76 mol m-2）。（5）基于TTD方法结合示踪剂数据,估算了南海和西太平洋的人为碳平均水柱储量。从人为碳水平分布剖面可以看出,500m以浅,吕宋海峡东部海域人为碳浓度最高,并呈现向西南方向逐渐降低的分布特征,表明西太平洋水对南海人为碳分布具有重要影响。联合使用SF6和CFC-12分层计算,得到2016年南海人为碳0-1 500 m水体的单位面积平均储量约为33.29±6.66 molm-2,与只用CFC-12计算的31.18±6.24molm-2相差并不明显。比较2011和2016年南海水体单位面积平均储量,5年内南海人为碳单位面积平均储量约增加了 16.2%（4.64molm-2）。得到2016年南海的人为碳总储量约为0.77±0.15pg。整体而言,TTD方法提供了一种估算人为碳的方法,与反算法相比,TTD方法不受生物过程影响,具有一定的优势。