主要研究方向：卫星海洋学、 海洋环流动力学和近海环境关键过程

卫星海洋学
    海洋环境观测难度大，卫星遥感是获取宏观海洋环境信息的有效手段。卫星海洋学是发展卫星遥感观测技术科学和研究海洋环境的一门新兴分支学科。本方向基于实验室在卫星海洋学研究方面的特色和优势，围绕海洋环境动力学研究的需求，研究卫星海洋环境遥感机理，结合现场观测和数值模拟等手段，揭示海洋环境的时间和空间变化特征，发展海洋环境遥感理论，完善卫星海洋学。本方向的研究重点为海洋水色遥感和海洋微波遥感。
领域研究员：潘德炉；首席研究员：黄韦艮

研究重点1：海洋水色遥感
    研究卫星和航空遥感海洋应用效果模拟仿真机理，针对海洋、气象和资源等系列卫星，建立具有我国特色的遥感卫星模拟仿真模型和仿真系统；研究海洋遥感成像机理，发展海洋遥感理论和方法，建立适用我国海区的水色、水温遥感反演模型，发展卫星海洋学的理论基础和方法；开发航空航天海洋遥感资料处理和产品制作软件，发展遥感光谱现场测量技术和数据处理方法，研发海洋遥感技术在海洋生态、海洋渔业、海洋动力环境和海洋灾害等方面的应用新技术，建立海洋遥感应用体系。
方向负责人：毛志华

研究重点2：海洋微波遥感
    开展海洋表面的微波散射特性研究和合成孔径雷达的海洋成像机理研究，重点研究多波段、多极化、全极化和干涉合成孔径雷达在内的多种合成孔径雷达的海洋遥感仿真、遥感探测与反演模型，为航空和航天合成孔径雷达对海面船只、海面油污和多种海洋环境要素（风、浪、流、锋面、中尺度涡、内波、浅海水深和水下地形等）进行遥感探测与反演提供理论基础。开展微波遥感数据处理和应用方法研究，为海洋动力环境学研究提供遥感动力环境数据和应用方法。
方向负责人：杨劲松

海洋环流动力学
    海洋的特性使得海洋动力过程在海洋环境及生态系统的演变中起着十分关键的作用。本方向充分发挥实验室卫星地面站和“中国ARGO实时资料中心”的作用，广泛利用卫星遥感和ARGO等海洋资料，开展不同时空尺度的海洋动力过程研究，发展海洋环流数值模式和数据同化方法，完善中国近海环流、黑潮、大洋环流及其相互作用理论，揭示海洋动力过程在海洋物理环境及生态系统的演变中的作用。本方向的研究重点为近海海洋动力过程和海洋环流与气候。
领域研究员：苏纪兰；首席研究员：黄大吉

研究重点1：近海海洋动力过程
    充分利用观测资料（尤其是卫星遥感资料）和海洋动力过程模式，开展近海环流、锋面和跃层的时空分布及其形成和变化机理的研究，并在对动力过程充分认识的基础上，发展生态系统动力学模式，开展数据同化方法研究，为我国近海物质输运和生物基础生产提供物理动力背景。
方向负责人：黄大吉 朱小华

研究重点2：海洋环流与气候
    围绕西北太平洋海域的主要环流和太平洋-印度洋暖池的季节、年际、年代际尺度的变化过程，重点研究黑潮的变异规律及其对南海和黄、东海的动力环境的影响，研究海洋在厄尔尼诺事件及其对东亚季风的影响中的作用，探索西北太平洋暖池、黑潮以及全球海洋变化对我国气候变化的影响机制。
方向负责人：许建平、许东峰、梁楚进

近海环境关键过程
    人类的生存和社会的发展依赖于包括海洋在内的地球各生态系统所提供的产物与服务，而近海生态系统受环境过程，特别是物质输运及生物地球化学过程影响甚大。本方向利用多学科观测技术、实验手段和数值模拟方法，结合对近海环境动力学过程的认识，揭示制约物质输运和生物地球化学过程的关键物理过程与影响因素，深入探讨生态系统的结构及其演变，发展和完善我国近海物理-化学-生物耦合的生态系统动力学模式，探讨自然变动和人类活动影响下我国近海生态系统的演变。本方向的研究重点为物质输运与营养盐动力学和基础生物生态动力学。

研究重点1：物质输运与营养盐动力学
    综合运用多学科立体探测技术、实验手段和数值模拟方法，观测分析海洋溶解和颗粒物质的输运和沉积动力学特征，揭示重要界面（河-海、水-底、陆架-外海）物质输运对营养盐收支的影响，特别关注中尺度物理过程对营养盐再生与循环的影响，探讨自然变化和人文活动对我国近海营养结构演变的影响。
方向负责人：董礼先、管卫兵、夏小明

研究重点2：基础生物生态动力学
    以立体观测系统、实验生态系统和数值模拟为技术支撑，以我国近海为主要研究区，研究不同生境、不同自然地理区和不同空间尺度海域低营养阶层生物生态学，特别是微型生物群落结构与功能，探索其物理-化学-生物海洋学耦合过程与调控机制及其资源与环境效应。
方向负责人：宁修仁，陈建芳