1. 海底地形與沉積地質(zhì)

南海屬于深海，大陸架、大陸坡和深海盆地等形態(tài)相當(dāng)齊全。海底地形的基本特點(diǎn)是由岸邊向海盆中心呈階梯狀下降，但突出特征是南、北坡度緩，東、西坡度陡。

南海的大陸架在北部和南部均較寬較緩，且以南部為最，屬于堆積型；西部和東部屬于堆積—侵蝕型，陸架較狹較陡，其中又以東部最甚。呂宋島以西陸架寬度僅5千米，坡度很大。

南海北部的大陸坡由西北向東南逐級(jí)下降，在不同深度臺(tái)階上，分布著東沙、西沙和中沙三大群島。中沙群島除黃巖島外，是一個(gè)巨大的水下環(huán)礁，有一系列斷斷續(xù)續(xù)的暗沙和暗礁。南海南部的大陸坡較寬廣，有南沙群島和南沙海槽。南沙群島是一個(gè)海底高原，有星羅棋布的島嶼、沙洲、暗礁和暗沙等自然地形。西部的大陸坡也較寬闊，有明顯的階狀平坦面。東部，在呂宋島以西有北呂宋海槽和馬尼拉海溝。

南海的中央海盆，大致位于中沙群島和南沙群島的大陸坡之間，主體是東北伸展的深海平原，長(zhǎng)約1600千米，寬約530千米。其北部較淺，平均深度約3400米，南部較深，平均深度約4200米。深海平原上矗立著一些孤立的水下海山，是由海底火山噴發(fā)而成的火山錐。

南海在北部大陸架上主要是珠江等帶來(lái)的陸源沉積物，以泥質(zhì)為主，外陸架沉積物主要為沙質(zhì)，南部大陸架主要為近代粉沙和粘土。中央海盆沉積物主要是顆粒極細(xì)的棕色抱球蟲(chóng)軟泥和火山灰，也發(fā)現(xiàn)有錳結(jié)核和錳結(jié)殼。

南海位于歐亞版塊、太平洋版塊和印度洋—澳大利亞版塊交匯處，構(gòu)造復(fù)雜。一般認(rèn)為，其中央海盆的洋殼，是在漸新世末至中新世初形成的。

2. 氣候

南海位于熱帶，屬典型的季風(fēng)氣候區(qū)。每年的9月前后，東北季風(fēng)到達(dá)臺(tái)灣海峽，11月至翌年4月，全海區(qū)均由東北季風(fēng)所控制。4月份于馬六甲海峽開(kāi)始西南季風(fēng)，至6月可遍及全海區(qū)，7、8月為最盛期。

南海的大部分海域，東北季風(fēng)以11月為最大，多為4至5級(jí)，有時(shí)也達(dá)6至7級(jí)，大風(fēng)區(qū)在南海北部、巴士海峽和南沙群島以西海域。相對(duì)而言，西南季風(fēng)風(fēng)力一般較小，多在4級(jí)以下。但在海南省西部沿岸的鶯歌海，全年中以春季風(fēng)力較大。南海的年平均大風(fēng)日數(shù)比渤海、黃海、東海都少。越南近海為50天，西沙群島附近40天左右，南沙附近在40天以下。粵東沿岸靠近臺(tái)灣海峽的區(qū)域，大風(fēng)日數(shù)較多，有時(shí)可達(dá)100天。

臺(tái)風(fēng)是南海的主要災(zāi)害性天氣系統(tǒng)，每年平均有10個(gè)左右的臺(tái)風(fēng)和強(qiáng)熱帶風(fēng)暴在南海海域活動(dòng)。約有半數(shù)臺(tái)風(fēng)來(lái)自菲律賓以東洋面，其余為南海海區(qū)內(nèi)形成。生成的海域主要在北緯10°以北，且6至9月份居多；10至12月生成區(qū)南移至南海中部。臺(tái)風(fēng)暴潮是伴隨而來(lái)的災(zāi)害，從汕頭到雷州半島的廣東沿海、越南北部以及菲律賓沿岸等是臺(tái)風(fēng)暴潮的多發(fā)區(qū)域。

南海海域氣溫終年很高，7月份高達(dá)28℃，即使在1月份，南海南部仍達(dá)26℃，北部通常不低于15℃。南海年降水量為1000～2000毫米，有明顯的區(qū)域差異。海區(qū)北部有干季和雨季之分。干季為11月至翌年3月，降水較少，比蒸發(fā)量少600毫米；雨季為5至10月，降水量超過(guò)蒸發(fā)量800毫米。海區(qū)南部其實(shí)并無(wú)真正的“干季”，因?yàn)槟抢锶旮髟碌慕邓烤^(guò)蒸發(fā)量，尤其10月至翌年1月，可謂名副其實(shí)的雨季，降水量比蒸發(fā)量多750毫米左右。南沙群島的年降水量可達(dá)2200毫米，年降水日數(shù)多達(dá)170天。

南海海霧較少，主要出現(xiàn)在北部灣和廣東沿岸海域。海口年平均霧日最多，也只有41天，硇洲島24天，潿洲島19天，其他海域都在15天以下，鶯歌海和西沙群島幾乎全年無(wú)霧。

3 水文

3.1 海流

由于南海地區(qū)季風(fēng)盛行，又大部分位于熱帶，對(duì)南海水文特征影響較大。南海季風(fēng)漂流發(fā)達(dá)，海流隨季風(fēng)的更替而變更。西南季風(fēng)期，盛行東北向漂流，東北季風(fēng)期，西南向漂流發(fā)展。

西南季風(fēng)期間，來(lái)自爪哇海和南海南部的海水，經(jīng)越南外海向東北流動(dòng)，至臺(tái)灣島南部以南，其主流流入黑潮，另一分支經(jīng)臺(tái)灣海峽流入東海。在越南沿岸，漂流強(qiáng)化成為夏季南海的強(qiáng)流區(qū)。在廣東沿岸，珠江口沖淡水隨西南季風(fēng)向東北流動(dòng)。在呂宋島西岸，一支來(lái)自蘇祿海的水流沿岸北上。這樣，在海區(qū)的西部、北部和中部均呈現(xiàn)東北向漂流。此外，由于季風(fēng)漂流不斷將南海南部的海水向北輸送，造成南部失水，海平面下降；北部增水，海平面升高，導(dǎo)致部分沿越南沿岸向東北流去的漂流約在北緯11°處反轉(zhuǎn)向西南倒流，以補(bǔ)充南部的失水，它與西側(cè)的漂流構(gòu)成一個(gè)順時(shí)針的水平環(huán)流。

東北季風(fēng)期間的流況，與西南季風(fēng)期相反。一部分黑潮水從巴士海峽進(jìn)入南海，同時(shí)，部分東海沿岸水自臺(tái)灣海峽進(jìn)入南海，在南海西部形成一支縱貫?zāi)媳钡奈髂舷蚱鳎撈髟谠侥涎匕稄?qiáng)化，成為冬季南海的強(qiáng)流區(qū)之一。在南海東部有一支來(lái)自蘇祿海的西北向海流，至海區(qū)中部變成西流，加入越南沿岸的主流。在加里曼丹沿岸，有一支弱的西南向沿岸流。但是，冬季當(dāng)西南向季風(fēng)漂流充分發(fā)展時(shí)，一部分海水會(huì)在南部大陸架附近處形成堆積，海平面升高。與此同時(shí)，南海北部失水，海平面下降。因此西南向漂流的一部分水向東北倒流，形成了漂流的逆流，它與西部的漂流構(gòu)成一逆時(shí)針的水平環(huán)流。兩個(gè)環(huán)流的西半環(huán)為季風(fēng)漂流，東半環(huán)則為補(bǔ)償流。與此同時(shí)，南海海平面的起伏也有明顯的季節(jié)變化。

冬季和夏季均有黑潮的分支，經(jīng)巴士海峽沿臺(tái)灣以南海域（冬季）或沿呂宋島西北外海（夏季）向西（冬）或西南（夏）流動(dòng)，而后沿廣東岸外大陸坡外緣的深水區(qū)向西南流去。

南海上升流分布很廣，一年四季均有出現(xiàn)。尤其是在夏季西南季風(fēng)期，越南東部的陸架邊緣、海南島東海岸、粵東沿岸等，都是上升流現(xiàn)象顯著的海區(qū)。冬季，在越南中部沿岸、粵東沿岸和臺(tái)灣淺灘一帶也有上升流出現(xiàn)。

3.2 水溫

除了北部沿岸以外，南海表層水溫終年很高，分布比較均勻，水平梯度較小。年平均表層水溫粵東近海約22.6℃，邦加島近海達(dá)28.6℃，南北相差較大。冬季，由于受來(lái)自臺(tái)灣海峽的沿岸冷水入侵的影響，北部粵東海區(qū)最低月平均表層水溫曾下降到15℃左右，水平梯度亦較大。其余大部分海區(qū)表層水溫仍高達(dá)24～26.5℃，南部大陸架區(qū)可高達(dá)27℃以上。陸架淺水區(qū)對(duì)流混合可及海底，水溫垂直分布均勻一致。但在深水區(qū)，溫躍層仍較強(qiáng)，上均勻?qū)雍穸燃s80至100米。此時(shí)南海東北部的有些區(qū)域，如陸坡附近，上、下溫躍層的走向相反，中間存在著等溫線自此向上下發(fā)散的層次，可能存在著流速為零處，從而出現(xiàn)上下層流向相反的現(xiàn)象，這是南海北部冬季溫度垂直結(jié)構(gòu)的一個(gè)重要現(xiàn)象。夏季，全海區(qū)表層水溫分布幾乎均勻一致，水平梯度甚小。海區(qū)北部約為28℃，南部約為30℃。只在海南島東部，粵東以及越南沿岸，存在著幾個(gè)范圍不大的低溫區(qū)，這是受西南季風(fēng)引起的上升流的影響。大部分海區(qū)海水層化現(xiàn)象顯著，并出現(xiàn)厚度較大的溫躍層。

海區(qū)水溫的季節(jié)變化較小，年變幅自北向南逐漸變小，粵東海區(qū)稍大，年溫差約10.8℃，北部灣南部約8℃，西沙附近海區(qū)約5.6℃。

3.3 鹽度

南海近岸和外海的鹽度分布有明顯區(qū)域性差異。近岸區(qū)多處在低鹽的沿岸水控制之下，鹽度較低，季節(jié)變化較大，鹽度變幅為2至3。外海深水區(qū)的鹽度分布為季風(fēng)環(huán)流所左右，鹽度較高，水平梯度較小，年變幅小于1。冬季，來(lái)自太平洋的高鹽水舌，從巴士海峽順著季風(fēng)漂流的路徑一直伸向海區(qū)西南部。同時(shí)，在南海中部低鹽水舌順著季風(fēng)漂流之逆流的方向向東北擴(kuò)展。夏季西南季風(fēng)時(shí)，南海南部的低鹽水舌沿季風(fēng)漂流的路徑向東北擴(kuò)展，海區(qū)北部的高鹽水被壓向北方，而在加里曼丹北岸，則有高鹽水舌向西南部移動(dòng)。因此，無(wú)論是冬季或夏季，高鹽水舌和低鹽水舌的同時(shí)并存、進(jìn)退和消長(zhǎng)，都是環(huán)流及其變化所造成的結(jié)果。這也導(dǎo)致了外海區(qū)鹽度發(fā)生明顯的季節(jié)性變化，海區(qū)中部年變幅更大。

此外，由于上升流的作用，在越南沿岸，粵東及海南島東岸，下層高鹽水升達(dá)海面附近，形成若干局部性的表層高鹽區(qū)。

3.4 潮汐

南海的潮汐主要是由太平洋經(jīng)巴士海峽傳來(lái)的諧振潮。大部分海區(qū)潮型以不正規(guī)全日潮為主。正規(guī)全日潮分布于北部灣、呂宋島西岸中、北部、加里曼丹的米里沿岸、卡里馬塔海峽和泰國(guó)灣附近海區(qū)。不正規(guī)半日潮散見(jiàn)于巴士海峽、廣東近岸、越南中部近及南部部分近岸海域、馬來(lái)半島東南端、加里曼丹西北近岸等海域。北部灣灣口附近存在著一個(gè)全日分潮（K­1）的旋轉(zhuǎn)潮波系統(tǒng)。

南海潮差較小。粵西沿岸、北部灣、印支半島和加里曼丹沿岸潮差較大，達(dá)4米以上。粵東近岸次之，約為3米。南海中部、呂宋島西岸、越南中部沿岸最小，僅2米左右。最大潮差出現(xiàn)在北部灣頂端的北海港，可達(dá)7米。半日潮在泰國(guó)灣有兩個(gè)無(wú)潮點(diǎn)，北部灣也有相當(dāng)于波節(jié)（無(wú)潮點(diǎn)）的同潮時(shí)線的密集之處。全日潮在泰國(guó)灣和北部灣以南各有一個(gè)無(wú)潮點(diǎn)。南海潮流較弱，速度小于50厘米/秒，而半日潮流則更弱。只有北部灣和粵西沿岸潮流稍強(qiáng)，流速在100厘米/秒左右。瓊州海峽中最大潮流流速可達(dá)250厘米/秒。

3.5 海浪

南海冬季盛行偏北浪，夏季盛行偏南浪。9月為過(guò)渡季節(jié)，10月偏北浪遍及北緯10°以北，11月至翌年4月，全海區(qū)盛行偏北浪。5月北緯5°以南偏南浪，以北浪向多變。6月偏南浪盛行。南海風(fēng)浪較大，年平均波高大部分海區(qū)為1.5米左右，北部灣和泰國(guó)灣為0.5至1.5米。冬季以東北部和中部最大，平均約為2米。由此向南和東西兩岸波浪減小。夏季大浪取決于西南季風(fēng)和臺(tái)風(fēng)活動(dòng)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)10米以上的波高。南海海浪平均周期為6至7秒，最大周期可達(dá)15秒以上。

4 陸地徑流

中國(guó)大陸注入南海的主要河流是珠江和韓江，中南半島注入南海的河流主要有紅河、湄公河等。中南半島河網(wǎng)豐富，越南沿海岸線平均每隔20千米就有一條河流入海。

珠江是中國(guó)南方最大河系，與長(zhǎng)江、黃河、淮河、海河、松花江和遼河并稱中國(guó)七大江河。珠江舊稱粵江，是中國(guó)境內(nèi)第三長(zhǎng)河流，按年流量為中國(guó)第二大河流，全長(zhǎng)2400千米。珠江原指廣州到入海口的一段河道，后來(lái)逐漸成為西江、北江、東江和珠江三角洲諸河的總稱。其干流西江發(fā)源于云南省東北部曲靖市沾益縣的馬雄山，干流流經(jīng)云南、貴州、廣西、廣東四省（自治區(qū)）及香港和澳門特別行政區(qū)。在廣東三水與北江匯合，從珠江三角洲地區(qū)的8個(gè)入海口流入南海。珠江流域在中國(guó)境內(nèi)面積44.21萬(wàn)平方千米，另有約1.1萬(wàn)平方千米在越南境內(nèi)。

韓江是廣東省第二大江，是潮汕最大的河流。從發(fā)源地至東溪出海口，全長(zhǎng)470千米，落差920米，流域總面積約3萬(wàn)平方千米。韓江唐代稱惡溪，后因當(dāng)?shù)匕傩諡榧o(jì)念韓愈被貶潮州時(shí)為當(dāng)?shù)刈龀龅呢暙I(xiàn)而得名，改稱韓江。北源汀江出福建西南寧化縣西南部武夷山，南流至廣東省大埔縣三河壩匯南源梅江后始稱韓江，到潮州以下河道分汊進(jìn)入韓江三角洲，在澄海縣境和汕頭市區(qū)分別注入南海。韓江是潮（州）汕（頭）、興（始）梅（縣）與福建長(zhǎng)汀的重要聯(lián)系水道。

紅河是越南最大的一條河流，也是越南北方最大的水系，由于流經(jīng)紅土地帶，河水中夾帶大量紅土呈紅色而得名。紅河發(fā)源于中國(guó)云南的大理，上游稱為元江，經(jīng)河口流入越南境內(nèi)，全長(zhǎng)1140千米，在越南境內(nèi)的下游一段長(zhǎng)500千米，流域面積約87000多平方千米。

“湄公”是老撾語(yǔ)的諧音，即”幸福之母”的意思。湄公河亦稱湄南河，中國(guó)境內(nèi)稱瀾滄江。湄公河是東南亞最長(zhǎng)的河流，全長(zhǎng)4668千米，為世界第十二大河，亞洲第七大河。發(fā)源于中國(guó)青海省，流經(jīng)西藏自治區(qū)與云南省，此后成為緬甸與老撾之間以及老撾與泰國(guó)之間的部分國(guó)際邊界，流經(jīng)老撾、柬埔寨與越南，最后在胡志明市（西貢）南面注入南海。湄公河穿過(guò)柬埔寨的首都金邊之后分支，其中有2支分別進(jìn)入越南，稱之為前江和后江，在臨近出海口處又分成9條支流入海，因此在越南也被稱為“九龍江”。