海面空气动力学粗糙度是描述海面小尺度粗糙程度的量,长期以来一直引起人们的广泛关注。全面地理解它以及准确地参数化海面粗糙度对海.气相互作用、海洋遥感、海浪理论、海洋工程等各方面的理论和应用研究都有着重要作用。海面粗糙度长期以来都是大气、海洋科学家们关注的热点问题之一。观测研究表明海面粗糙度在风速和一系列其它的环境和气象因素的作用下有着很强的时空变化。海气界面的空气动力学粗糙度还受海浪状态等诸多因素的影响。本文总结了海面粗糙度的研究进展,阐述了粗糙度的研究意义,并指出共同作用于它的众多环境影响因子。为了更加现实地模拟全球海域范围具有高度可变性的海面粗糙度z₀,并考虑除风速以外的一系列环境和气象因子的影响,本文利用2000至2008年各逐日卫星观测数据资料:海面10米高度风速U₁₀,研究了西北太平洋海域月平均海面粗糙度,这种方法是在宏观框架下针对更接近现实海况的海面粗糙度的模拟计算迈出的第一步。论文详细介绍了的物理背景、理论方法、数据处理,并与包含海面状态信息的经验公式模拟结果所作的比较。本文主要阐述了西北太平洋海面粗糙度z₀的特征:一,随时间和空间的变化极为明显。二,太平洋赤道海区常年保持低值的海面粗糙度且空间分布基本保持不变;在其它海区对时间变化有相对较强的强弱震荡。三,中纬度的北太平洋地区冬季的平均海面粗糙度高于同时间该区域的低纬度地区,高达5mm的海面粗糙度多出现在北太平洋中高纬海区,出现时间自十一月至次年三月,而低纬度地区则主要受到冬季季风与夏秋季热带气旋影响出现较高值粗糙度。由于海面粗糙度的时空分布在海气交换研究中的重要地位,需要建立连续、准确、可靠的由卫星遥感数据估算全球海面粗糙度分布模式,这还有赖于今后进一步的深入研究。