北太平洋大洋航路的风场气候变化特征
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分辨 率为 ２ ． ５ ｏ × ２ ． ５ 。 。 选 取 的北 太平 洋海 域为 ０～ ７ ０ 。 Ｎ， Ｉ １ ０ 。 Ｅ～９ ０ ｏ Ｗ。 并 根 据北 太 平洋 风速 分 布特 征 ． 以３ ０ 。 Ｎ
图 １ 年平均风速分布（ 单位 ： ｍ ／ ｓ ）
从 图 １可见 ， 受 西 风带 和信 风带 的影 响 ． 在 北 太平
为界 ， 将研 究 区域 划分 为高 、 低 纬度 海域 。
为分 析 北太 平洋 风 速 的时 空分 布特 征 ．将北 太 平 洋 １ ９ ６ ０ －２ ０ １ ０年 的 风 场 风 速 日平 均 数 据 在 每 一 个 数 据格 点上 进 行 月平 均 和年 平均 ， 分 别分 析 年 、 月平 均 风 速和 最大 风速 的分 布 特点 。 在 大风 （ 日平均 风速 为 ６级 及 以上 ） 的 出现 频率 变 化及 趋 势分 析 中 ， 用 所 选 区域 每
对 北 太 平 洋 研 究 区域 的 １ ９ ６ ０ －２ ０ １ ０年 风场 风 速 进 行年平 均 得到 图 １ 。
的大 洋航 路 提供相 关 的参 考依 据 。 关于 世界大 洋航路所 在 海域 的气候 变化 ． 已有不 少
国 内外学 者［ １ － ６ ｌ 进 行相 关研 究 。 本文 利 用 １ ９ ６ ０ －２ ０ １ ０年
一Байду номын сангаас
度 变化率 。
１ 风速 的气 候 变化特 征
些 重 要航 线 。 如 远东 一北 美 西海 岸 各港 航 线 ， 远东 一
加 勒 比海 、 北美 东 海岸 各 港航 线 以及 远东 一北 印度 洋 、
１ ． １ 平 均风速 的 分布特 点
１ ． １ ． １ 年平 均风 速 的分布 特点
个 格 点 的 日平均 ６级 以上风 速 求取 在 每个 月份 的 出现 频率 ， 得 到每 个 格 点 ５ １个 时 次 的 风速 频 率 ， 分 别计 算
各 网格 点 的线性 变 化趋 势 。
为分 析 风力影 响范 围 的气候 变 化特 征 ．引入 风 区
有 赤道辐 合带 附近 的年平均 风速在 ４～ ５ ｍ ／ ｓ 。
北太平洋大洋航路的风场气候变化特征
武 汉理 工 大 学 李正 强 文 元桥 吴 力 川
０ 引 言
某一时段内（ 如 １ ａ ） 相 同风 力 等 级 的风 所 影 响 的 海 域 范 围 。风 区纬 向变 化指 数 是指 风 区南北 边 界 的平 均 纬
北 太平 洋 西濒 亚洲 ， 东Ｉ 临北 美 洲 ， 介 于赤 道 以北 与 极地 附 近之 间 ． 是 世 界远 洋运 输 的繁忙 水域 。 该 海域 的
１ ９ ７ ４：３ －２ ２２ ．
应用气象学报 ， １ ９ ９ ５ ， ６ （ １ ） ： ４ ３ — ４ ９ ．
【 ４ 】 ＷＡＮ Ｇ Ｙ Ｑ ． Ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ｓ ｏ ｆ ｔ ｒ ｏ ｐ ｉ ｃ ａ ｌ ｃ ｙ ｃ ｌ ｏ ｎ ｅ ［ Ｚ ］ ． ２ ０ １ ０ ．
洋存 在着 ２个 大风 区域 ． 分 别分 布 在低 纬 ｌ ０～２ ０ 。 Ｎ 和
高纬 ４ ０～ ５ ５ 。 Ｎ。 这 ２个大 风 区域在 航海 上尤 为重 要 。 平 均 风速 达 到 ８ ｍ ／ ｓ 左 右 ．高 纬度 向南 影 响 范 围到 ４ ０ 。 Ｎ 纬线 附近 ， 低 纬 度 向北 影 响到 ｌ ８ 。 Ｎ 纬线左 右 。远 洋船 舶在航 线设计 和选取 气候航 线 时 ， 应该 对此 大风 区域 的 大 风强 度 和影 响范 围重 点 考虑 ， 以达到 经济 、 安 全 的航 行 目 的 。高 纬 度 海 域 基 本 被 ７ ｍ／ ｓ 风速风场所覆 盖 ， ８ ｍ ／ ｓ 风速 范 围也 在 ４ ０ ％左 右 ， 而低 纬度则 多 为 ６ ｍ ／ ｓ风 速， 一部 分地 区可达 到 ７ ｉ ｒ ｄ ｓ ， １ ０—２ ０ 。 Ｎ， １ ５ ０ 。 Ｅ～１ ６ ０ 。 Ｗ 的年 平均 风速 可 以达 到 ８ ｍ ／ ｓ 。 除与陆 地交 界处 之外 ， 只
共５ １ 年 的风场资 料 ． 通 过线 性 回归 等数 据分 析方法 ， 分 。 ｏ
析北 太 平洋 大 洋航 路 风速 、 风场范围、 特定 风 速 范 围边
导 。 ｏ 。 。 。。
界 的气 候变 化 特征 ， 并 根 据研 究分 析 结果 ， 对 北 太平 洋 大洋 航路 和 船舶航 线 设计 提 出一些 思路 和建 议 。 文 中采 用 的数 据 为 １ ９ ６ ０ －２ ０ １ ０年 的 Ｎ Ｃ Ｅ Ｐ（ ｔ ｈ ｅ
１ ． １ ． ２ 月平 均 风速 的分 布特 点 从 月 平 均风 速 的分 布来 看 ， 冬 半年 （ １ Ｏ月一 次年 ３ 月） ， 整个 洋 面 的平均 风 速为 ９ ｍ ／ ｓ 左右 ， 在 白令 海 海域
面积 指数 和 风 区纬 向变 化指 数 。定 义 风 区面 积指 数 为
１ ２ ０ 。 Ｅ １ ５ ０ 。Ｅ １ ８ ０ 。 Ｗ １ ５ ０ 。Ｗ １ ２ ０ ￣Ｗ ９ ０ ￣Ｗ
Ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ｓ ｆ ｏ ｒ Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｐ ｒ ｅ ｄ ｉ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ） １ ０ ｍ高 度 的风场再 分析 资料 ， 风速 大小 为每天 ４个 观测 时刻 的平 均风 速 ， 其 范 围覆 盖 全球 海 域 ， 时 间 分 辨率 为 日 ， 空 间
地 中海 、 西 北 欧航 线 等 ， 都是货运量较大 、 运输 较 繁 忙 的航 线 。这 些 航线 对 天气 要 素 的变化 具有 一 定 的依 赖
性。 而 一些 天气 要 素 的特 点 以及 气候 变化 规 律 ， 对交 通 运输 、 大 洋 航路 以及 航 路设 计 等产 生一 定 的影 响 ， 因而 研究 风 场气 候 变化 具 有一 定 的积 极意 义 ，可 为该 海 域
图 １ 年平均风速分布（ 单位 ： ｍ ／ ｓ ）
从 图 １可见 ， 受 西 风带 和信 风带 的影 响 ． 在 北 太平
为界 ， 将研 究 区域 划分 为高 、 低 纬度 海域 。
为分 析 北太 平洋 风 速 的时 空分 布特 征 ．将北 太 平 洋 １ ９ ６ ０ －２ ０ １ ０年 的 风 场 风 速 日平 均 数 据 在 每 一 个 数 据格 点上 进 行 月平 均 和年 平均 ， 分 别分 析 年 、 月平 均 风 速和 最大 风速 的分 布 特点 。 在 大风 （ 日平均 风速 为 ６级 及 以上 ） 的 出现 频率 变 化及 趋 势分 析 中 ， 用 所 选 区域 每
对 北 太 平 洋 研 究 区域 的 １ ９ ６ ０ －２ ０ １ ０年 风场 风 速 进 行年平 均 得到 图 １ 。
的大 洋航 路 提供相 关 的参 考依 据 。 关于 世界大 洋航路所 在 海域 的气候 变化 ． 已有不 少
国 内外学 者［ １ － ６ ｌ 进 行相 关研 究 。 本文 利 用 １ ９ ６ ０ －２ ０ １ ０年
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度 变化率 。
１ 风速 的气 候 变化特 征
些 重 要航 线 。 如 远东 一北 美 西海 岸 各港 航 线 ， 远东 一
加 勒 比海 、 北美 东 海岸 各 港航 线 以及 远东 一北 印度 洋 、
１ ． １ 平 均风速 的 分布特 点
１ ． １ ． １ 年平 均风 速 的分布 特点
个 格 点 的 日平均 ６级 以上风 速 求取 在 每个 月份 的 出现 频率 ， 得 到每 个 格 点 ５ １个 时 次 的 风速 频 率 ， 分 别计 算
各 网格 点 的线性 变 化趋 势 。
为分 析 风力影 响范 围 的气候 变 化特 征 ．引入 风 区
有 赤道辐 合带 附近 的年平均 风速在 ４～ ５ ｍ ／ ｓ 。
北太平洋大洋航路的风场气候变化特征
武 汉理 工 大 学 李正 强 文 元桥 吴 力 川
０ 引 言
某一时段内（ 如 １ ａ ） 相 同风 力 等 级 的风 所 影 响 的 海 域 范 围 。风 区纬 向变 化指 数 是指 风 区南北 边 界 的平 均 纬
北 太平 洋 西濒 亚洲 ， 东Ｉ 临北 美 洲 ， 介 于赤 道 以北 与 极地 附 近之 间 ． 是 世 界远 洋运 输 的繁忙 水域 。 该 海域 的
１ ９ ７ ４：３ －２ ２２ ．
应用气象学报 ， １ ９ ９ ５ ， ６ （ １ ） ： ４ ３ — ４ ９ ．
【 ４ 】 ＷＡＮ Ｇ Ｙ Ｑ ． Ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ｓ ｏ ｆ ｔ ｒ ｏ ｐ ｉ ｃ ａ ｌ ｃ ｙ ｃ ｌ ｏ ｎ ｅ ［ Ｚ ］ ． ２ ０ １ ０ ．
洋存 在着 ２个 大风 区域 ． 分 别分 布 在低 纬 ｌ ０～２ ０ 。 Ｎ 和
高纬 ４ ０～ ５ ５ 。 Ｎ。 这 ２个大 风 区域在 航海 上尤 为重 要 。 平 均 风速 达 到 ８ ｍ ／ ｓ 左 右 ．高 纬度 向南 影 响 范 围到 ４ ０ 。 Ｎ 纬线 附近 ， 低 纬 度 向北 影 响到 ｌ ８ 。 Ｎ 纬线左 右 。远 洋船 舶在航 线设计 和选取 气候航 线 时 ， 应该 对此 大风 区域 的 大 风强 度 和影 响范 围重 点 考虑 ， 以达到 经济 、 安 全 的航 行 目 的 。高 纬 度 海 域 基 本 被 ７ ｍ／ ｓ 风速风场所覆 盖 ， ８ ｍ ／ ｓ 风速 范 围也 在 ４ ０ ％左 右 ， 而低 纬度则 多 为 ６ ｍ ／ ｓ风 速， 一部 分地 区可达 到 ７ ｉ ｒ ｄ ｓ ， １ ０—２ ０ 。 Ｎ， １ ５ ０ 。 Ｅ～１ ６ ０ 。 Ｗ 的年 平均 风速 可 以达 到 ８ ｍ ／ ｓ 。 除与陆 地交 界处 之外 ， 只
共５ １ 年 的风场资 料 ． 通 过线 性 回归 等数 据分 析方法 ， 分 。 ｏ
析北 太 平洋 大 洋航 路 风速 、 风场范围、 特定 风 速 范 围边
导 。 ｏ 。 。 。。
界 的气 候变 化 特征 ， 并 根 据研 究分 析 结果 ， 对 北 太平 洋 大洋 航路 和 船舶航 线 设计 提 出一些 思路 和建 议 。 文 中采 用 的数 据 为 １ ９ ６ ０ －２ ０ １ ０年 的 Ｎ Ｃ Ｅ Ｐ（ ｔ ｈ ｅ
１ ． １ ． ２ 月平 均 风速 的分 布特 点 从 月 平 均风 速 的分 布来 看 ， 冬 半年 （ １ Ｏ月一 次年 ３ 月） ， 整个 洋 面 的平均 风 速为 ９ ｍ ／ ｓ 左右 ， 在 白令 海 海域
面积 指数 和 风 区纬 向变 化指 数 。定 义 风 区面 积指 数 为
１ ２ ０ 。 Ｅ １ ５ ０ 。Ｅ １ ８ ０ 。 Ｗ １ ５ ０ 。Ｗ １ ２ ０ ￣Ｗ ９ ０ ￣Ｗ
Ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ｓ ｆ ｏ ｒ Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｐ ｒ ｅ ｄ ｉ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ） １ ０ ｍ高 度 的风场再 分析 资料 ， 风速 大小 为每天 ４个 观测 时刻 的平 均风 速 ， 其 范 围覆 盖 全球 海 域 ， 时 间 分 辨率 为 日 ， 空 间
地 中海 、 西 北 欧航 线 等 ， 都是货运量较大 、 运输 较 繁 忙 的航 线 。这 些 航线 对 天气 要 素 的变化 具有 一 定 的依 赖
性。 而 一些 天气 要 素 的特 点 以及 气候 变化 规 律 ， 对交 通 运输 、 大 洋 航路 以及 航 路设 计 等产 生一 定 的影 响 ， 因而 研究 风 场气 候 变化 具 有一 定 的积 极意 义 ，可 为该 海 域