台风是产生于热带洋面上的一种强烈的热带气旋，其形成的气旋风暴直径达数十千米，常伴随着强烈的对流产生狂风暴雨，具有极强的破坏力^[1-2]。西北太平洋沿岸是台风的多发地，台风移动路径主要有3个方向，其中一个是从西北太平洋北上，登陆朝鲜、日本或在北太平洋附近海域上消失^[3]。

资料统计显示，西北太平洋海域于每年8~10月受高频度台风的影响，风力可达10级以上、伴随着6 m高左右的海浪，海况相当恶劣，而该海域，特别是黑潮与亲潮交汇混合区域以及混合水向东延伸的亚极海锋面混合区，存在着目前开发利用规模最大的柔鱼渔场^[4-5]。我国于1994年对西北太平洋海域(35°N~45°N，140°E~170°E)的柔鱼(Ommastrephe bartramii)资源进行了大规模的商业性开发利用，该海域柔鱼资源为冬春生群体，8~10月为渔汛旺期，年产量基本维持在10万t左右^[6-7]。

一般来讲台风会严重影响渔业的生产作业活动^[8]，包括对渔业生产的限制性，但同时在渔业上也会产生一定的正面作用。人们很早就发现台风过后鱼类出现集群现象，有研究表明台风过后能产生良好的渔汛^[8-10]。因此掌握台风活动特征和渔场分布的规律，是高效规避台风灾害进行安全生产作业的前提条件之一。

以往学者的大部分研究集中在台风的个案、登陆台风的历史统计分析等方面^[11-15]，而在台风对柔鱼生产活动的影响研究方面罕有报道^{[8, 16]}。本文将通过对台风历史资料进行分析，结合西北太平洋柔鱼渔场历史渔获产量数据，研究西北太平洋柔鱼渔场台风时空变化及其对柔鱼产量的影响，探索台风活动与该海域柔鱼渔业产量的变化规律，以期为西北太平洋柔鱼资源的安全生产和有效利用提供一定的参考依据。

1   材料与方法

1.1   数据来源

本文台风数据采用中国气象局热带气旋资料中心(http://tcdata.typhoon.gov.cn)提供的2001~2014年的热带气旋最佳路径资料^[17]。资料包括热带气旋的记录时间、国际编号、气旋名称、经纬度、近中心最大风速(maximum sustained wind，m/s)、中心最低气压(hPa)等，资料中记录的时间间隔为6 h。本研究的“台风”是指进入西北太平洋柔鱼渔场时蒲福风级≥8级的热带气旋^[18]。

渔业数据来自中国远洋渔业分会鱿钓工作组。渔业数据采用我国2001~2014年西北太平洋(35°N~45°N，140°E~170°E)海域的柔鱼渔业生产统计数据，包括作业日期、经纬度位置、日捕捞产量和作业区域。

1.2   数据处理方法

根据2001~2014年的台风最佳路径资料，统计14 a间途经西北太平洋柔鱼渔场的台风频数、台风在生成至消亡时的生命期频数分布。根据台风的经纬度资料，反演台风路径的时空变化。由于台风中心气压值越小其强度越大，加之近台风中心风速越大其强度越大，因此将研究区域划分为1°×1°的网格，统计比较14 a间各网格的台风中心最小气压和近中心最大风速的特征，分析网格内所记录台风强度的时空变化。

定义台风进入渔场时至台风进入渔场前第1 d为a1期，进入渔场前第3 d至前第2 d为a2期，进入渔场前第5 d至前第4 d为a3期，进入渔场前第7 d至前第6 d为a4期；台风消亡时至消亡后第1 d为b1期，消亡后第2 d至后第3 d为b2期，消亡后第4 d至后第5 d为b3期，消亡后第6 d至后7 d为b4期。

定义渔场内台风生命期小于24 h的台风为Ⅰ类台风，生命期介于24~48 h的台风为Ⅱ类台风，生命期大于48 h的台风为Ⅲ类台风。

渔获数据按经纬度1°×1°(作为一个渔区)的空间分辨率进行统计和汇总，并计算每一个渔区的总的捕捞渔获量和作业天数。利用单位捕捞努力量渔获量(catch per unit effort，t/d)表示西北太平洋柔鱼的资源丰度^[19]，统计各个台风及强度类型下各时期渔场的日平均CPUE。

式中：C为捕捞渔获量(t)；D为总作业天数(d)。

上述统计处理过程通过Access 2010软件完成，利用Surfer 13软件绘制台风路径、气压和风速强度分布、台风时空变化对柔鱼CPUE分布图。利用SPSS 19.0软件，对台风活动特征、台风前后各时期CPUE变化进行方差分析检验。

2   结果与分析

2.1   台风活动

2.1.1   台风路径分布

2001~2014年西北太平洋柔鱼渔场台风最佳路径分布见图 1。图 1表明，台风主要生成于菲律宾东部的密克罗尼西亚和马绍尔群岛附近海域(10°N~20°N，130°E~170°E)，继而向西北方向移动，到达我国东海及日本南部海域，继续沿东北方向北上途经西北太平洋柔鱼渔场后，进入北太平洋海域直至消亡(40°N~60°N，150°E~185°E)，个别台风由生成地直接沿西北方向曲折北上，穿过西北太平洋柔鱼渔场后，进入鄂霍次克海域直至消亡。

图  1  2001~2014年西北太平洋柔鱼渔场台风路径分布

Fig.  1  The distribution of typhoon track in the squid fishing ground in the Northwest Pacific Ocean from 2001 to 2014

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2.1.2   台风频数

2001~2014年西北太平洋柔鱼渔场台风频数年变化见图 2。14 a间进入渔场的台风数量共计83次，年均台风数5.93±1.73次，低于年均台风数的年份分别是2003、2005、2006、2008、2010和2013年。根据刘玉国等^[20]和秦丽娟等^[21]的研究表明，2003、2006、2008和2010年为中等强度及以上的厄尔尼诺年，并且何敏等^[22]研究发现在厄尔尼诺影响下，台风的发生数是受抑制的，因此2003、2006、2008和2010年的台风数分别是5、4、4和3次，明显比常年偏少。

图  2  2001~2014年西北太平洋柔鱼渔场台风频数年变化时间序列

Fig.  2  Time series of yearly frequency for typhoons in the squid fishing ground in the Northwest Pacific Ocean from 2001 to 2014

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2001~2014年西北太平洋柔鱼渔场台风频数月变化见图 3。台风进入渔场的月份时间跨度在4~11月。高发生频数的月份为8~10月，9月台风数量最多，高达30次，其多年平均值为2.5次。8、10月台风数量分别为17和19次，其多年平均值分别为1.42和1.58次。8~10月为渔场主要台风活跃期。4~7月份为台风低频增长期，此期间台风数量不多，但保持逐月缓慢增加的趋势。11月为台风活动减弱期，此期间台风数量显著减少，而渔场1~3和12月份为无台风期。由图 2中各年台风数量的月变化情况可得，2004和2011年进入渔场的台风发生月份较常年早，这可能是因为厄尔尼诺现象后出现的拉尼娜现象期间台风发生时间较早及数量活跃，导致台风较早进入渔场^[20]。

图  3  2001-2014年西北太平洋柔鱼渔场台风频数月变化时间序列

Fig.  3  Time series of monthly frequency for typhoons in the squid fishing ground in the Northwest Pacific Ocean from 2001 to 2014

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2.1.3   台风强度时空变化

台风在进入渔场时已处于后期消亡阶段，其强度虽有所减弱，但其强度仍很大，按强度等级划分为热带风暴(tropical strom，TS)33次、强热带风暴(severe tropical strom，STS)40次和台风(typhoon，TY)10次。台风强度多年平均值月变化见表 1。表 1可知，7、8月份进入渔场台风以TS和STS为主，而9、10月份则以STS为主，TY主要在9月份进入渔场。

表  1  2001~2014年西北太平洋柔鱼渔场台风强度多年平均值月变化

Tab.  1  The monthly annual average frequency of typhoon intensity in the squid fishing ground in the Northwest Pacific Ocean from 2001 to 2014

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2.2   台风变化与柔鱼产量2.2.1台风数量变化

2001~2014年间，西北太平洋柔鱼渔场柔鱼年均CPUE为2.97 t/d，大于该均值的年份有6 a，占总年份的42.86%，其中年均CPUE最高的年份是2001年的5.16 t/d，年均CPUE最低的年份是2009年的1.47 t/d。83次台风进入渔场前后各时期的柔鱼月均CPUE组成见图 4。对2001~2014年间有台风活动的4~11月的月均CPUE和该年月台风数量分组统计，0个台风月份的月均CPUE为1.44±0.27 t/d，1个台风月份的月均CPUE为2.38±0.31 t/d，2个台风月份的月均CPUE为3.17±0.53 t/d，3个台风月份的月均CPUE为3.35±0.64 t/d，4个台风月份只出现一次，其月均CPUE为4.41 t/d，并对上述月均CPUE和台风数量分组进行LSD检验，结果显示组间是存在显著性差异(F=3.938，P=0.05)，表明月均CPUE的大小与当月台风数量的多少呈正相关关系。

图  4  2001~2014年西北太平洋柔鱼渔场月均台风数量和柔鱼CPUE时间变动

Fig.  4  Time series of mean values of typhoon abundance and CPUE on fishing grounds in Northwest Pacific Ocean from 2001 to 2014

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2001~2014年西北太平洋柔鱼渔场台风后动前后柔鱼CPUE时间变动见图 5。除5次台风(编号：200401、200402、201101、201102和201203)发生在非渔场作业时间内而无产量记录不作统计外(下同)，对其余78次台风进入渔场前后柔鱼日均CPUE按台风持续时间序列统计分析。台风进入渔场前的a1~a 4期平均CPUE分别为3.00 t/d、3.01 t/d、2.95 t/d和3.03 t/d，对a1~a4期平均CPUE分组进行LSD检验，结果显示台风进入渔场前各时期的平均CPUE无显著差异(F=0.019，P=0.996)；随着台风消亡的天数增加，平均CPUE呈增加趋势，由b1期的2.87 t/d增加至b 4期的3.53 t/d，但对b1~b 4期平均CPUE分组进行LSD检验，结果显示台风消亡后各时期的平均CPUE差异不显著(F=1.320，P=0.268)。统计检验结果表明，仅以台风进入渔场时间序列作为统计因子是不能反映台风活动前后平均CPUE的变化趋势的。

图  5  2001~2014年西北太平洋柔鱼渔场台风后动前后柔鱼CPUE时间变动

Fig.  5  Time series of mean values of CPUE before (A) and after (B) typhoon passage on fishing grounds in Northwest Pacific Ocean from 2001 to 2014

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2.2.2   台风类型变化

统计的78次台风中，按台风类型划分有Ⅰ类台风19次、Ⅱ类台风46次、Ⅲ类台风13次，分别占总的24.36%、58.97%和16.67%。台风类型与柔鱼CPUE时间变动见图 6。Ⅰ类台风时的平均CPUE最低，约为2.84 t/d；Ⅲ类台风时的平均CPUE最高，约为3.30 t/d。

图  6  2001~2014年西北太平洋柔鱼渔场台风类型与柔鱼CPUE时间变动

Fig.  6  Time series of mean values of CPUE under different type of typhoon on fishing grounds in Northwest Pacific Ocean from 2001 to 2014

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各类型台风在各时期的CPUE变化不一。Ⅰ类台风各时期的CPUE变化不大，随着Ⅰ类台风临近渔场，CPUE由a 4期的2.43 t/d逐渐增加至a1期的3.14 t/d；当Ⅰ类台风消亡后，b1~b3期CPUE仍处于低于台风临近前水平，CPUE至b 4期才恢复到a1水平。

Ⅱ类台风临近渔场前各时期CPUE变化不大；当Ⅱ类台风消亡后，随着台风消亡时间的增加，CPUE呈增加趋势，b 4期CPUE达到最高的3.55 t/d。

随着Ⅲ类台风临近渔场CPUE呈减少趋势，由a 4期的3.42 t/d降至a1期的2.42 t/d，远低于Ⅰ、Ⅱ类台风同期值；当Ⅲ类台风消亡后，CPUE在短期内恢复到a 4水平，并且在b2~b 4期处于较高水平，CPUE约为4.00 t/d。

对各类型台风各时期的柔鱼日均CPUE变化进行LSD检验，结果为Ⅲ类台风在消亡后期的CPUE与其他类型及时期的CPUE存在显著差异(0.012≤P≤0.029)，表明在Ⅲ类台风消亡后一定时间内，随台风消亡时间越长，柔鱼产量增加越大。对各类型台风各时期的柔鱼日均CPUE变化进行聚类分析(图 7)，结果显示三种类型台风各自聚成一类，并且各类型台风进入渔场前和消亡后两时期亦聚成亚类，表明不同持续时间的台风活动对柔鱼CPUE变化存在一定的影响。

图  7  2001~2014年西北太平洋柔鱼渔场台风类型与柔鱼CPUE时间变动聚类分析

Fig.  7  Cluster analysis of time series of mean values of CPUE under different type of typhoon on fishing grounds in Northwest Pacific Ocean from 2001 to 2014

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2.2.3   台风强度变化

按台风强度划分有TS 29次、STS 39次、TY 10次进入渔场，分别占总台风次数的37.18%、50.00%和12.82%。台风强度与柔鱼CPUE时间变动见图 8，TS进入渔场前，CPUE无明显变化，a1~a 4期CPUE维持在2.50 t/d水平；当TS消亡后，随着时间的增加，CPUE呈增加趋势，由b1期的2.62 t/d增至b 4期的3.49 t/d。STS进入渔场前后，除a 4和b1期CPUE略低外，其余时期CPUE均维持在3.30 t/d水平。当TY进入渔场前，随着台风的临近，CPUE由a 4期的4.24 t/d减少至a1期的2.75 t/d；当TY消亡后，CPUE随时间推移呈增加趋势，由b1期的2.53 t/d增加至b 4期的4.03 t/d。

图  8  2001~2014年西北太平洋柔鱼渔场台风强度与柔鱼CPUE时间变动

Fig.  8  Time series of mean values of CPUE under different intensity of typhoon on fishing grounds in Northwest Pacific Ocean from 2001 to 2014

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对不同强度台风的柔鱼日均CPUE变化进行LSD检验，结果为三种不同强度台风间的CPUE存在显著差异(F=4.322，P=0.014)，结合各强度台风各时期的柔鱼日均CPUE变化进行聚类分析结果(图 9)，TS和TY强度级别台风进入渔场前和消亡后对柔鱼CPUE影响大于STS。

图  9  2001~2014年西北太平洋柔鱼渔场台风强度与柔鱼CPUE时间变动聚类分析

Fig.  9  Cluster analysis of time series of mean values of CPUE under different intensity of typhoon on fishing grounds in Northwest Pacific Ocean from 2001 to 2014

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3   结论

(1) 研究期间进入渔场的台风数量83次，年均台风数5.93±1.73次，热带风暴33次、强热带风暴40次和台风10次。台风中心最小气压在955~1012 hPa范围，台风近中心最大风速分布在10.00~40.00 m/s范围。4~7月份为台风低频增长期，8~10月为渔场主要台风活跃期，1~3月和12月为渔场无台风期。

(2) 台风生命期越长，对CPUE的影响越大。Ⅰ类台风进入渔场前后对CPUE的影响最小；Ⅱ类台风进入渔场前对CPUE影响较小，但是进入渔场消亡后4~7 d会对CPUE有小幅增加作用；Ⅲ类台风进入渔场前后对CPUE影响最大，特别是在台风消亡后2~7 d，CPUE呈大幅增长。

(3) TY级别强度台风对CPUE的影响最大。TS进入渔场前CPUE变化不大，当TS消亡后4~7 d CPUE呈小幅增长；STS进入渔场前和消亡后CPUE变化不大；TY进入渔场前第6~7 d CPUE最大，随着TY的临近，CPUE呈快速减少趋势，当TY消亡后，CPUE在2~7 d后达到较高水平，且总体较TS和STS时期高。

(4) 由台风变化与柔鱼产量变化的结果分析，TS、STS台风或者Ⅰ类、Ⅱ类台风因其强度相对较小和持续时间较短，在台风进入渔场前对西北太平洋柔鱼的产量没明显的促进作用；而在台风消亡后，柔鱼的产量增加程度相对较小，表明上述的台风发生前后，研究海域的柔鱼生产作业可不必“抢风头和赶风尾”地进行生产。TY台风或Ⅲ类台风在入境渔场和消亡后第6~7 d对西北太平洋柔鱼的产量有明显的促进作用，在考虑海况等安全生产作业的前提下，可有针对性地抓紧时间进行生产作业。