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海洋通过吸收大气中的二氧化碳(CO2)进而在全球碳循环方面发挥着重要作用，颗粒有机碳(particulate organic carbon，POC)是指海水中有机颗粒物（包括浮游植物细胞及相应的非生命体碎屑、陆源有机颗粒等）的碳含量，是海洋碳循环研究中的一个重要参数。近年来，水色遥感技术及反演算法的不断发展为大时空尺度监测海洋表层POC分布提供了重要的手段。 基于南海2007年至2013年现场实测的生物光学数据集，首先对目前常用的MODIS、MERIS、SeaWiFS水色卫星的标准POC产品进行真实性检验;结果表明三个卫星产品均对南海POC有不同程度的低估，特别是当POC浓度较低时;严格匹配条件下，对于MERIS、MODIS和SeaWiFS标准产品其卫星估算值与实测值之比的中值(MR)分别为0.655、0.873和0.599，相应的平均相对误差（RPD）分别为-29.1％、-11.68％及-31.5％，均方根误差(RMSD)分别为24.7mg.m-3、20.2 mg.m-3和22.4 mg.m-3。宽松匹配原则下，对于一类水体的评价结果与严格匹配的结果类似，而近岸水体三个卫星的评价结果均显示出相对较大的误差，这可能是由于近岸水体成分比较复杂。在对标准产品误差来源分析的基础上发现，引起全球算法反演数据低估的原因主要来自于两个方面:一是卫星所提取的遥感反射率的比值Rrs(443)/Rrs(555)具有一定的高估，二是全球算法本身会对南海的POC进行低估。 在南海POC与现场测量的遥感反射率匹配的基础上，构建了基于南海现场数据的区域性波段比值算法，算法表示为POC(mg.m-3)=262.173[Rrs(443)/Rrs(555)]-0.940;通过使用独立的数据集对该算法进行真实性检验发现，在严格匹配和宽松匹配原则下区域性优化算法可以明显改善MERIS、MODIS和SeaWiFS的反演结果;然而对于近岸水体，相比全球算法，区域性算法没有显现出其优势。通过对波段比值算法的原理进行分析，发现POC通过影响颗粒物吸收光谱在蓝绿波段的比值进而决定Rrs(443)/Rrs(555)的变化，而黄色物质(CDOM)者会对该算法带来“噪音”。 本论文也分别对目前已有的POC两步算法在南海的适用性进行了评价，这些算法包括:基于颗粒物后向散射系数(bbp(555))的两步算法、基于颗粒物衰减系数(cp(661))的两步算法及基于叶绿素a(Chl-a)的两步算法。结果表明基于Chl-a的两步算法简便易用，反演效果接近区域化波段比值算法，但是由于POC∶Chl-a的关系变化比较复杂，在使用的时候要非常谨慎;基于准分析算法(QAA)及bbp(555)的两步算法在南海也表现出较好的适用性，但是由于bbp(555)与POC的关系不是来自于南海实测结果，对最终检验结果可能造成一定的影响;而基于cp(661)的两步算法反演效果最差。总之，通过对比已有的POC算法，建议使用区域性波段比值算法来对南海表层POC的时空分布进行分析。 基于该POC区域性算法及其它生物光学反演算法，对2007年1月底发源于吕宋海峡西南侧的一个冷涡进行跟踪监测。结果表明，在冷涡生成初期，涡旋携带吕宋海峡高营养高生物量海水向西北方向移动;冷涡停留期间（长达一个月），在涡致抽吸的持续作用下，冷涡内Chl-a由0.26mg.m-3增长到0.33 mg.m-3;而此时由于进入春季，涡旋外的Chl-a则由0.24 mg.m-3减小到0.15 mg.m-3;颗粒有机碳浓度(POC)、浮游植物吸收系数(aph(443))、漫射衰减系数(Kd(490))与Chl-a的变化一致，而POC∶Chl-a和微微型浮游植物所占的比例（Fp）则表现出与Chl-a相反的趋势。冷涡西移期间，随着涡致抽吸强度的降低及所携带的营养物质被不断消耗，涡内部Chl-a、POC、aph(443)、Kd(490)逐渐降低，POC∶Chl-a和Fp逐渐升高。最后结合2002年至2013年MODIS L3级数据分析了吕宋海峡西南侧冬季藻华频发区域海水表层POC月平均值、季平均值及年平均值随时间的变化;结果表明该区域在季风的影响下，POC在冬季明显高于其它季节，并呈现出一定的年际变化。