恶劣天气系统分析与航海安全对策讲解.docx
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恶劣天气系统分析与航海安全对策讲解
第一部分恶劣天气系统分析与航海安全对策
1.1变性台风及船舶避离措施
0引言
2001年9月28日下午，中远集运公司所属的集装箱班轮“荣河”轮离韩国某港驶往北美西海岸。
该轮满载出口，甲板上有五层高重箱。
为保障航行中船货安全，要求途中风力、风浪小于7级，涌浪低于3m。
启航前该轮向中央气象台导航中心（下称中气导）提出气导申请，要求尽可能提供最小风浪航线。
根据当时的天气系统演变和中期天气形势分析，考虑到时逢季节转换，北太平洋温带气旋日趋活跃，气旋串尺度有时可伸到中太平洋。
中气导认为，如果采用大圆航法，势必将置“荣河”轮于气旋中心所在的纬度，因此建议该轮经津轻海峡恒向线航行到45N118E，然后再恒向线至目的港。
荣河”轮出津轻海峡后不久便遇到了较强的风暴系统。
然而这个风暴并不是普通的低压系统，而是由0119号台风利奇马（LEKIMA）演变成的温带气旋。
为便于区别我们称之为变性台风。
一般来说，台风进人西风带以后大多减弱消失，少数在冷空气激发下重新发展，但强度弱、生命史短。
能发展到中心气压低于1000hPa，有闭合等压线环流，生命史超过48h的变性系统则非常少见。
“荣河”轮遇到的利奇马变性台风确是罕例之一。
为此，下面将对这类天气系统的气候规律作一概略性论述，并试图寻求一些船舶避离措施。
1变性台风的气候规律
1．1出现频率
变性台风来源于热带系统，发展于中纬度．是一种特殊的海洋温带气旋。
它出现的频率非常低，在我们普查的20年3000多个北太平洋温带气旋中，变性台风有103例，占34％，年平均只有53个。
I．2时间分布
变性台风频率虽低．但时间分布却非常集中，集中出现在8、9、10三个月。
图1是月平均分布曲线。
可以看出，这三个月的机率都在12个以上。
8月份最多，l45个。
4～7月和11月份曲线陡然下降，平均只有02个。
12月到来年3月，由于台风本身的数量已很少，而且只活动在低纬度洋面上．所以这四个月没有变性台风出现。
不难看出，变性台风与普通海洋温带气旋因起源和生成条件不同，所以出现的季节截然相反。
变性台风出现在暖季，这正是一般海洋温带气旋的衰弱期。
在时间分布的密集性上差别就更为突出：
普通气旋的高峰期在12～2月，频率占33％；变性台风在8～10三个高峰月，频率高达76％。
夏季6～8月虽然是海洋温带气旋的淡季，强度弱数量少，然而所占比例也有17％之多；变性台风则不然，在其衰弱期冬季为0％。
这一统计数字给了我们一个重要提示：
即使在暖季．也不能忽略对海洋温带气旋的监视。
来自于低纬度的热带气旋往往在冷空气激发下强烈发展，就像2001年10月初，“荣河”轮在日本以东遇到的变性系统一样。
因此在船舶海E航行期间，对转向台风殛一切进入副高北侧的热带低值系统都要给以密切的关注。
1．3强度特征
通常人们对台风的发生发展和路径变化非常重视，然而一旦台风减弱为低气压就不那么在意了。
实际上，热带低压还有一定的残存势力，其内部对流性结构和小型海龙卷对在航船舶仍构成威胁。
由于那时不再有来自干陆地的台风警报广播，系统的尺度叉很小，实况天气图上找不到踪影，所以在此特别提请船长注意。
至于热带低压在冷空气入侵后的发展情况人们就更少关注了。
事实上，这些变性台风可以发展到很强的强度。
在统计的103例中，最大风速都超过了20m／s，有的近40m/s，达到了台风的强度。
中心气压都降到了980hPa以下，其中10％低于960hPa，成为最强类型的海洋温带气旋。
14地理分布
我们将变性台风中心气压首次下降到1000hPa的位置定为变性台风的生成位置。
图2是生成位置分布图。
可以看出，最大频数中心在千岛群岛东南方。
日本列岛频数也较高。
我国黄海南部有一个
弱中心。
就纬度而言，最集中的纬度带是35。
N--45。
N，占63％。
往南到30。
N，往北到50.N频数较少，各占15％。
30。
N以南和50。
N以北的机率更步，只占7％。
由此可见．台风在30。
N以南时不易变性，只有越过30。
N进入中纬度锋区后才有发展为变性台风的可能。
这种演变绝大多数发生在130。
E以东，我国近海的机率很少。
台风越强．高空长波槽的经向度越大，变性点的纬度就越高。
个别台风直移到50’N以北才开始变性。
15移动路径
由于变性台风主要发生在夏末秋初，东亚长波槽较弱并且位置偏西，所以他的移动路径大体分为两类：
形成于我国东部沿海到日本的变性台风在槽前偏南气流引导下一般移人鄂霍次克海，少数穿过堪察加半岛进入白令悔西部；形成于日本列岛到160’E的变性台风在槽前西南气流引导下，一般移人白令海中西部，少数北上进入鄂霍次克海东部和堪察加半岛。
源地在160'。
E以东的少量变性台风因距离东亚长波槽较远，往往只受控于较活跃的巾太平洋浅高压脊，路径随脊的东移而东移，亦随脊的替换而呈南北摆动态式，但最终大多进入白令海东部和阿拉斯加湾，极少数消散在北美西海岸。
另外，170’E以西的变性台风如果恰逢北太平洋上空为纬向环流，在平直偏西气流引导下，也将呈现上述的路径特征。
16大风分布
变性台风6级以上的大风区域与冷空气强度、锋而位置、周围天气系统的配置密切相关，所以风场呈不对称性和不均匀性特征。
统计表明，最大风速出现在变性台风东北部的机会最少，占98％；较少的是西北部，占126％；较多的是东南部，由于这一方位是强而稳定的太平洋高压区，它与变性台风之间形成了较强的气压梯度，因而大风机率高达286％。
变性台风的西南部冷锋活跃，气压梯度大．锋后常常是亚洲最强的地面冷高压，所以大风出现的几率最高达49％。
2船舶避离措施
2.1建立气候概念
任何事物都有其发生发展和消亡的内在规律，天气系统也不例外。
我们在每日实况天气图上看到
的只是系统的瞬时图像，然而如果我们追踪它、研究它，并进而将视线扩展到千百个同类系统，就会发
现它们的特征相似，并且遵循着共同的活动规律，这就是气候背景。
我们有了气候概念，那么再遇到同
样的天气系统，其来龙去脉十之八九不会突破对它所认识的范畴，这也是笔者在文中用较大篇幅论述
变性台风气候特征的目的所在。
它有利于船舶选择和制定适宜的气候航线或启用气象导航服务。
22了解系统的差异
变性台风与温带气旋最大差异在于生成原因、出现频率、时空分布等。
在其发展过程中可与温带
气旋视为同类系统。
为叙述方便以下统称为气旋。
气旋与台风的差异很大，主要区别在于：
台风是低纬
度热带系统，小尺度、暖心、有眼、无锋面，云系的螺旋结构紧密清晰，大风集中中心附近狭窄的地带
里，环流及各种天气现象为准对称均匀分布；气旋是中纬度系统，中尺度，冷暖心热力结构，有时有眼
但不明显，有冷暖锋面，云系密集而螺旋结构松散，环流及各种天气现象非均匀分布，大风主要出现在
锋面附近及气压梯度大的区域，最大风速通常比台风小但范围非常广，6级以上大风区有时会覆盖半
个洋面。
可以说，船舶避台风是避其眼，避其路径；遇气旋则更多的是与其周旋．避其强风强浪区，调整
到7级以下风区航行，并根据气象实况灵活修正航线。
2．3注意气旋的突发性发展
各种天气系统都有其固有的发展速度，或均匀或快速，唯独海洋温带气旋会经历突发性发展．称
爆发性气旋．其触发机制至今不明。
据统计，北太平洋温带气旋中心气压加深率平均12h6.0hPa，24h
9.3hPa；在突发性发展阶段，加深率平均12h12hPa以上，24h24hPa以上。
强加深率必导致环流的气
压梯度加大，而后梯度风加大。
冷空气的大量高速卷入会加强锋系结构，最后加强了整个系统。
这种爆
发性气旋最常出现在日本北海道以东洋面，船舶应给以高度重视。
2．4气旋大风的具体避离
以上三节多从宏观上、概念亡论述气旋大风的避离，下面具体谈几点避离措施。
（1）避气旋中心区。
该区风力不强但浪大，不同方向的浪叠加后使海浪不再成层排列而呈块状，像
一座座小山布满海面。
（2）避锋面。
主要指气旋西南部，冷锋从横转竖作逆时针旋转，锋面附近气压梯度大，风大浪高且
方向急转，船舶不易调控。
（3）避高低压之间的急风区。
主要指气旋东南部，它与太平洋高压间的梯度风随冷锋转竖而不断
增大，风力往往超过气旋中心附近的强度，加上多为南风，这对纬向航行的船只颇为不利。
（4）选气旋东北侧。
大风机率最小，风区范围小，西行船还可获得顺风j吼浪。
（5）选气旋西北侧。
大风机率较小，风时短，因系统总体是东移的。
（6）选气旋中心附近的弱风区。
这一点得益于气旋比台风的螺旋结构松散，实况图上经常可以看
到，气旋外围风力7级以上而中心附近不到6级。
东行船舶喜欢走气旋南侧以获得顺风顺浪，但有时
为避中心驶离太远反而误人强风区。
这里给一组参考数据：
中心区掌握在半径60㈣le，走南半圆的船只建议将航线调整到距中心
60～180nmile范围，最远不超过240nmile，然后沿环流的切线方向航行。
3“荣河”轮避离利奇马气旋强风
3．1天气系统演变
台风利奇马于9月30日在东海减弱为热带低压，然后随中纬度低压向东北方向移动。
10月1日在日本海重新发展演变成温带气旋（变性台风）。
气旋生成后恰遇500hPa形势调整，太平详浅高压脊
更替重建并快速东移。
这一调整使气旋呈现以下特征：
第一，未发展成大洋长波系统，只是在主体低压
外围旋转东移。
第二，路径曲折，1～3日，低压中心在第一个浅脊后西南气流引导下向东北移动；3～5
日，在第二个浅脊前西北气流作用下向东南移动；5～7日，第二个浅脊并人东太平洋长波脊后经向度
加大，气旋在西南气流引导下再次向东北移动。
第三，路径漫长，该气旋最终消散在阿拉斯加内陆。
源
于日本列岛以西的变性台风行程如此之遥极为少见。
3．2船舶避离强风
（1）9月30日～10月1日，根据台风将在日本海演变为温带气旋并向东北移动的预报，船长和中气
导一致认为应改变出津轻海峡RL／45。
N180。
E的原航线，沿41.5。
N正东航行以尽快拉犬与气旋中心
的距离。
（2）0201Z，船舶位于41.5。
N156.6。
E，受气旋东环外围影响出现东风5--6级。
根据中央台0112Z数
值预报，气旋将发展且路径曲折，预报位置为：
0212Z／46。
N146。
E，0312Z／46。
N158。
E，0412Z／43。
N179。
W
DSl2．Z／47。
N162。
W，0612Z／57N150。
W，路径呈波状。
这一预报使船舶既不能按计划RL／43。
N180。
E，又
不能改向东南驶离低中心太远。
原因是，若RL／43。
N180。
E，到0412Z船将位于气旋中心区；若向东南行
驶，改向104。
RL到38。
N175。
E，那么0300Z－0412Z，船舶将逐渐从气旋东南侧转入西南侧，距中心至少
300nmile以上，可遇刊东南风转西南风7--9级，阵风10级，并将遭遇强横风。
为此中气导建议船长仍沿
41.5。
N东航，船长采纳了中气导意见，于0400Z行至41.23。
N／171．67。
E，为东风7级。
（3）根据气旋将向东南东移的预报，4日中气导建议该轮GC／48。
N128。
W，以避气旋8级以上强
风。
船长立即呼应，改90。
为70行驶，0500Z位于43.88。
N／178.38。
E，东北风仅5级。
据事后分析，
0400Z--0412Z，该轮一直周旋在气旋中心附近，从中心东侧转入东北侧，距中心180-200nmile。
2-5
日是船舶主要避离强风阶段，虽然顶风顶浪航行，但风力一直在5-7级，成功避开了气旋东侧8级以
上大风。
实况表明，2-7日，气旋东侧最大风力达9～10级。
4结束语
北太平洋天气复杂恶劣，南有台风北有气旋。
气旋的频繁度又是台风无法比拟的。
它们所造成的
狂风巨浪永远是越洋船舶的大敌。
就目前来讲，大洋行船面对的各种风暴系统还是以预防、避离为主，
万不得已才抗之。
目前远洋船舶上可以收到很多气象和海洋资料，有实况图表，也有时效数天的预报
图。
这些图表都是语言，都在说话。
如果航海人员在不断总结航海经验的同时也注意总结气象经验，注
意多掌握些气候规律，那么再看这些天气图，就会读出更多的东西。
在危急时刻，在陆上气象导航机构
鞭长奠及的情况下，具有深厚的气候知识和准确判断系统的能力，会对船舶成功避离危险天气起关键
性作用。
（齐桂英周少斌顾明章）
1．2气象预报图在船舶避抗台风等灾害性天气中的应用
航海界总结出避抗台风的经验是：
“以防为主，防抗结合，适时早避，留有余地”。
正确领会它的含
义，是船长们在航海实践中作出切合实际的避抗决策之关键，而认真研读各类气象图文信息，对台风
等灾害性天气的发展、演变、移动趋势等作出较为确切的判断，是作出行之有效的避抗决策的前提。
现
就跨洋航线船舶如何运用中短期地面／高空预报图对西北太平洋台风等恶劣天气进行规避谈点体会。
本文所涉及的中短期预报图，主要指日本东京气象厅（JMH）发布的下列几种图表：
①48－120h西北太平洋地面天气图及降水预报图（FSAS04、07、09、12）。
②48h500hPa高空预报图（FXAS504）。
③24h西北太平洋海浪预报图（FWPN）。
④48h地面形势预报图（FSAS48）-48hSurfaceProg。
H·R轮，GRT／22712，1932TEU。
VIl9W，2001年10月16日1700时离美国长滩驶青岛。
离港
载箱1541TEU，吃水F820／A960m，GM212m，航速162kn，申请气导。
船长计划航路：
出Santa
Barbara后，RL至36N／135W，RL36N／165E，RL经八丈岛北侧至大隅海峡后驶青岛。
全程约6215n
mile，预计0800L／3／11抵青岛。
气导推荐：
与船长一致，并提供一星期航路气象海况预报。
离2日后抵
36N／135W，船长根据太平洋高压位置偏北，强度中等，并呈东西带状．将航线稍作变动：
改驶至
36．5N后在高压南侧一路偏东风4-6级西行，以尽可能缩短航程。
0300／22船位于365N／156．1W
时收到JMH实况天气图，发现0122号（Podul）台风220000时位于13.8N／156.5E,即Marshall群岛
西北洋面，中心气压960hPa／Max75Kts／>30Kts／300nm／NSlowly。
为进～步了解Podul与我轮未
来几天的相对态势，我们在0000—0100／23时又接收了JMH48～120h西北太平洋地面气压和降水预
报图（FSAS04、07、09、12），经仔细分析发现该台风极可能在东经160附近转向北偏东移动，如本轮按
原计划航行，预计Podul将于27-28日对我轮构成较大威胁。
根据以上分析．船长设想改变航行计划
如下：
RL直驶至42N／160E，力图以足够距离驶过Podul路径，尽可能减小其威胁，然后再根据情况考
虑经津轻海峡／对马海蛱至青岛，并将此意图告气导公司以寻求支持。
气导公司及时回应认为目前距
台风还远，且台风移动趋势尚未明朗，建议仍按原航线航行，故我轮仍沿36.5N西行。
不过船长在密切
关注Podul动态的同时，告诫各驾驶员船位切勿偏左。
如偏右则不必修正。
0000—0100／24再次接收
JMH48—120h地面预报，发现其预报路径比前一日略偏西，从240000时地面实况图上看，Podul在前
24h内为缓慢北上。
从同一时间500hPa48h高空预报图上看，东亚长波槽位于148E附近，趋势减弱
并稳定少动；太平洋副高趋向东退，脊后偏南气流对台风的引导作用逐渐加大，预示Podul将逐渐北
上。
据此，对未来3～5天本轮与Podul两者间的动态再次进行了细密的分析计算，得出如下结果（假设
JMH48—120h预报基本正确）：
（1）若我轮仍按原航线（36.5N）西行，虽然可在261200时前后以600nmlle左右的距离驶过P0_
dul所在经度，但万一Podul路径向偏北移动，则我轮将在260000时以后处于极为尴尬的局面，届时
只有采取南下顶风浪绕其尾部的无奈行动。
（2）如改向西南欲在台风南侧驶过，虽然安全主动权掌握在自己手里，但航程将大幅度增加，且一
旦台风未来72h仍移速缓慢，则同样非常尴尬，届时只有减速／停车（台风偏北行），等其北上／或一路
偏南航行（台风东北行），直到完全摆脱其威胁。
如此对船期损失预计至少在2天以上。
（3）如向右稍改航向直驶RL40N／155E，则不仅可一路保持偏顺风航行．且在保持西航分量基本
不变的同时，可在穿越台风路径时与台风中心的距离至少拉大2个纬距以增加安全距离。
如成功，则
无论从航程、航时，还是从免遭大风浪袭击等方面均极为有利。
若台风移动异常，则仍可保留改向南下
绕其尾，少量增加航程。
综合以上分析，既保证船期又安全有效地避离Podul袭击的关键在于穿越其路径之时机的选择，
且穿越时还要保持足够安全距离。
为此，我选择了方案3，即稍右转改驶C280。
RL至40N／155E的航
线，并将穿过其路径的安全距离设定为不小于600nmile。
要求：
①机舱在保持主机全速航行的同时，
加强对机电设备的检查维护，提前进入防抗台程序，确保机电设备的正常运行。
②各驾驶员须仔细阅
读所有收到的相关气象图文资料信息，密切关注Podul的动态，有任何疑问即刻告船长。
③对甲板集
装箱的绑扎进行全面检查紧固。
同时，将我轮的改向行动，避抗意图电告气导，气导及时给予回应表示
支持并提供相关气象资料。
PoduI在此后36h却改向西北行。
251200时越过20N后始沿154E北上．260000时完成北上后开
始向东北移动并呈逐渐加速的趋势。
此时我轮仍处于其右半圆约距1340nmile。
由于在此之前36h内
Podul向西移动了约4个经距，所以依据JMH24—48h地面及高空预报，再次对形势做仔细分析评
估，认为我轮将在24h内以不少于600nmile（10个纬距）的安全距离穿越其路径。
然而随着Podul移
速的不断加快，它与北海道东侧高压的距离也在缩短，气压梯度加大，其北侧大风区范围也有所扩大，
故我轮在后期仍将受到其左半圆之7～8级东北／偏北大风影响。
综合当时的船舶装载情况及设备运
行情况，在确认安全能得到保证的前提下，继续C280按计划全速西进。
261200时的JMH对Podul的预报移速明显加快，此时船舶位于预报路径附近，距台风中心约
1100nmile。
考虑到当时形势的特殊性，将我轮所面对的形势、防抗台意图、具体措施的落实情况提前
接体系要求向公司海监室作了简要报告，公司海监室即刻回电，在肯定我轮的避抗决策的同时，就相
关要点也给予了明确指导。
270600时,相距Podul500余海里，始受其外围影响，NE6～7级，船舶进入抗台阶段。
271200时，
风向逐渐逆转至北偏东／风力加大至7～8／阵风9级，船速因浪损而有所减慢，为减小横摇逐渐向左调
整航向。
271200时后Podul开始变性，中心风力已小于65Kts，其东北侧始出现暖锋，本轮也驶过了
Podul所在经度井相距约350nmlie。
Podul在24h内实际路径呈30。
偏角／12h平均移速28kn。
按理随
着其加速东北移动，与我轮呈发散状态而逐渐远离。
然而，事实并非如此，从Podul此后12h的实际路
径看，271200～1800Podul不但未逐渐右转／或保持原态势，反而略有左转呈偏北行，1800时以后又恢
复呈30左右偏角。
故期间风浪仍有增强，且涌浪也明显增大，船舶横摇加剧。
为减缓横摇不得不采取
逐渐向左调整航向／航速等措施。
272330时，风浪有减弱趋势，但涌浪不减，根据JMH海浪实况图及
24h预报图，船位西南侧存在大范围的强风浪区，而西北侧则浪高及范围均明显小于南侧，且随着Podul
的进一步东北移动，该侧风浪也将迅速减弱，故果断改驶C325采用右舷偏顶风浪航法，主机根据
情况适当减速。
6h后风浪逐渐减弱，至281130时风浪明显减弱，左改航向直驶津轻悔峡。
在绕航约
50nmile，增加10h航时的最小损失下，避抗Podul获得圆满成功，抗台程序结束。
总结回顾本次成功避抗Podui，结合多年来对日本东京气象厅（JMH）2～7天中短期预报的分析
使用，体会如下：
（1）与关岛等其他各台相比，JMH的中短期预报其准确度较高，尤其对西北太平洋140。
E以东生
成、发展的台风、变性台风及强温带气旋等对船舶威胁极大的灾害性天气的预报更为准确，这对跨洋
航行船舶的船长在采取规避决策时具有极高的参考价值。
如本次对Podul的路径预报中可以看到，
230000时的48—120h预报，除了前96h预报与Podul实际路径在经度上约差4个经距外，对其移向、
移速的预报几乎完全一致
（2）在使用该类气象图文资料规避恶劣天气时，应保持其连续性，因为几乎所有的预报均存在一
定的误差，只有连续几天跟踪接收，并结合当时实际情况，对接收的各类图文资料进行仔细分析，才能
获得有价值的宝贵信息。
（3）JMH48－120H地面气压及降水预报图对船舶规避西北太平洋的灾害性天气有很好的预警作
用。
为掌握避抗台风的主动权，往往在远离台风1000nmile以上时就需要船长做出避抗决策并付诸实
施。
而此后更应根据形势的变化不断调整避抗措施，尤其对西行跨北太平洋的中、低速船舶在规避台
风时更有价值。
（4）JMH48120h地面气压及降水预报图与台风路径预报图等相比，有其独特的优点：
图上对台
风等灾害性天气在各不同时段的强度、范围、周围风场／气压场的分布／变化以及相关气象系统对其可
能产生的影响直观明了。
如能与台风途径预报图、24／48h500hPa高空预报图、24h海浪预报图和24／
48h地面形势图等结合分析使用，则效果更好，准确性更高。
（顾明章齐桂英）
合台风移动
1．3利用传真天气图判断异常路径台风的动态
台风是严重影响航海安全的天气系统，及时掌握其动态，特别是移动路径的预报，对保障船舶航
行安全是至关重要的。
台风的移动路径有正常路径和异常路径两类。
正常情况下，西北太平洋上活动
的热带气旋向西、西北方向移动，或以抛物线路径转向北上。
目前，对正常移动的热带气旋的移动的预
报有多种方法，精度也比较高。
台风异常运动一般是指与环境基本引导气流存在很大偏差甚至正交或
发生台风移向移速突变的运动。
目前，对这类运动的预报仍是难点。
台风异常路径的特征有：
打转、停滞、低纬东移北折、低纬近岸突然北折、中高纬长距离西进、中高
纬突然西折、蛇行摆动、双台风互旋等。
1970～1991年间的统计资料表明，在西北太平洋上，台风的正
常路径约占66％，异常路径约占34％。
大尺度环境基本气流的调整和突变或天气尺度环流系统与台
风的相互作用往往引起台风异常运动。
另外，台风异常运动往往发生在弱环境引导场中，这时台风内
部非对称结构、海温和地形也都会对台风的运动产生明显影响。
对历史上的异常路径台风个例的研
究，主要集中在诊断分析、数值模拟和天气学分析三方面。
其中最常见的方法是对其生命史期间的大
气环流，尤其是500hpa环流场的天气形势进行分析，对其运动的特殊性找到天气学解释。
为更好了解台风的移动情况，不少学者建议航海者在台风活动季节增收和学会使用5001"-Pa高空
分析图和预报图，以掌握主动。
笔者认为，目前船舶在航条件下接收气象信息的最主要的手段是接收
传真天气图。
这种条件下获得的高空图包含的区域广而图幅小，高空槽脊形势特征不很明确，很难对
高空环流进行细致准确的分析。
同时，对广大非气象专业的航海人员来说，掌握高空环流形势并用天
气学方法预报热带气旋的移动，无论是从知识储备或是经验积累来说，都是有困难的。
结的天气学特征，充分利用地面传真天气图提供的信息
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