Stokes-drift不仅改变了上层海洋的垂向流速切面，并且影响了混合层的机械能输入、湍流生成和混合，进而对上层海洋的动力学结构乃至热力学结构有着非常重要的作用。而混合层作为连接大气与海洋的界面，对海洋生态，全球气候都有非常重要的意义和实际应用价值。本文在总结前人研究的基础上，通过欧拉平均的方法，对基本方程进行波浪平均，从而得到包含Stokes-drift影响的三维数值模型。该模型同时体现了Stokes-drift诱导的动力作用，热力作用和湍流与混合效应，是本文进行研究的理论基础。Stokes-drift通过大尺度力“Coriolis-Stokes力”和小尺度力“Stokes-Vortex力”共同作用于上层海洋。“Coriolis-Stokes力”的存在，改变了上层垂向流速剖面结构，使得质点轨迹和上层输运发生变化。“Stokes-Vortex力”是Langmuir环流的主要源动力。Langmuir环流的存在，使得上层环流垂向剪切不稳定性增强，并直接对湍动能产生贡献，加强了上层湍流效应。并且Langmuir环流诱导的垂向对流加大了垂向水交换，起到“卷挟”的作用，加深了上层海洋混合。与Qiao etal.(2004)提出的浪致混合Bv的混合机制进行对比发现浪致混合Bv表示的是波浪质点的搅拌效应，直接体现为垂向混合系数，是波浪对混合的直接作用；而Stokes-drift主要通过影响上层流速剖面和Langmuir环流对海洋上层混合起作用，是波浪的一种间接作用。将三维数值模型应用到海洋模式POM中，利用变换后的POM模式，选取不同的参数进行理想数值实验。结果发现：随着Stokes-drift不断增大，Langmuir数逐渐减小，垂向流速切面变化越大，垂向不稳定性增强，湍动能增强，混合系数增大。Hoenikker数为负值时，温度降低，减小了海水层化效果，海水不稳定性增强，混合系数增大，混合深度加深；Hoenikker数为正值时，温度升高，增大了海水层化现象，使海水变得更加稳定，混合系数变小，混合深度变浅。海面Stokes-drift相同时，波数越大，Stokes-drift随深度的减小幅度越大，Stokes-drift的影响深度越浅。波浪破碎效应能引起混合系数和湍动能急剧增大，但影响仅仅局限在表层很薄的一层，而Stokes-drift可以影响到整个混合层。利用WAVEWATCH III模式对全球波浪进行模拟，模拟结果与ECMWF再分析数据相比符合较好。利用模拟结果对全球Stokes-drift进行计算，结果发现：南极绕极流海域全年Stokes-drift最为突出；全球大部分海域Stokes影响深度在20m以内。对全球Langmuir数进行分析，结果表明全球大部分海域的混合作用是剪切不稳定诱导的混合和Langmuir湍效应并存的状态，甚至有些海域是以Langmuir湍效应为主。因此进行大尺度的海洋数值模拟时，应该将波浪导致的混合效应考虑在内，将Langmuir湍效应进行参数化处理，应用到传统的海洋模式中去。采用海流模式POM对全球气候态的大洋环流进行模拟，并以此模拟结果作为背景场，波浪模拟数据作为外部强迫，将变换后的POM模式应用于全球大洋，用于研究海洋上层流场、垂向混合系数和垂向温度的变化。结果表明：考虑Stokes-drift前后，模式计算的Eulerian平均流和Lagrangian漂流均发生变化，这些变化与Stokes-drift的贡献有关。若将两者变化量进行矢量叠加，得到的流场即是Stokes-drift。考虑Stokes-drift之后，海洋上层垂向混合系数变大。在高纬度，垂向混合系数增强明显的海域，温度垂向混合加深效应显著；在低纬度，由于海面受热更强，层化效应更为显著，虽然垂向混合系数增强，但温度垂向变化不是很显著。