[转载]影响船舶安全航行天气系统(风)的情况介绍
影响船舶安全航行天气系统(风)的情况介绍
船舶进入大风浪区域航行时,船舶将出现较剧烈的摇荡运动、降速、航向不稳定,以及由此引发的其他操纵方面的困难,甚至出现难以预料的危险。
大风带来的涌浪会增加船舶的航行阻力,降低航速,使船舶产生剧烈摇摆。顶浪航行时,由于缩短了涌浪与船舶的撞击周期,使涌浪的碰撞次数增多,撞击程度加剧,增大了对船体的危害。船长小于涌浪波长时,剧烈的纵摇会使螺旋桨露出水面空转,使船舶尾部受到强烈震动,有时会造成浆叶脱落、尾轴断裂,甚至尾壳破裂进水;船长与涌浪波长相近时,船舶有可能同时受到一个或两个波峰的作用,发生中拱或中垂现象,使船体结构变形,受到严重损伤,甚至船体断裂。顺浪航行时,如果船速低于波速而船舶又位于波谷中,则涌浪会冲击、淹没船尾,螺旋桨和尾轴会受到损害;如果船速与波速相近而船舶又位于涌浪前部斜面或波谷中,船舶易发生偏转,使船体横对风浪,而造成船体倾斜,甲板大量上浪,对航行安全极为不利。
垂直于涌浪传播方向航行时,产生的横摇在船舶尚未恢复正常状态时,接着袭来的巨浪会加剧船体的倾斜,会使救生艇、救生筏、救生圈、锚及其它甲板易动物,发生绑扎松动、脱开,严重时会倒落海中;货舱内货物移动,加重船舶倾斜;如果自由液面影响加大会使其稳性(GM)值下降,严重时可导致船舶倾覆的危险。
由于波涛的阻力使船舶的主机工作超负荷而降速,机电设备负荷大,航海仪器、通讯设备及其它设备有可能受到损坏和出现不正常状况。船舶在大风浪中航行,左右摇晃常达单舷二十多度甚至三十多度,前后颠簸剧烈,机电设备负荷大,特别在压载航行时,船舶吃水小,容易飞车,易发生故障。不仅给船舶操纵带来困难,严重时船舶发主机失控状况,导致船舶发生碰撞、搁浅、触礁。
甲板上浪严重,加上长期浪击的剧烈震荡,甲板机械,如锚机、绞缆机、起货机等受甲板上浪的冲击力易受损;甲板上未加固好的设备会被浪冲走,有些水密道门盖被打坏,船舶局部进水。在寒冷的海区,甲板上裸露的油水管系易冻裂,压载水管系、压载水舱易结冰,排放水困难;甲板上浪结冰积雪,增加船舶的载重,对重载船的稳定性产生不利影响。
一、 季风。
季风是指大范围地区,以年为周期,随季节而改变风向的风。主要分布在亚洲季风区,南、北非洲季风区,澳大利亚季风区和南、北美洲季风区。全球最为明显的季风区位于东亚的海上、南亚、东非和西非。
1、东亚季风
东亚季风系统既包含南海-西太平洋的热带季风,又包括**-日本的副热带季风。盛行风向随季节变化有很大差别,甚至相反。冬季盛行东北气流,华北—东北为西北气流。夏季盛行西南气流。中国东部—日本还盛行东南气流。其中对船舶安全航行影响较大的是南海季风,每年9月至翌年5月为冬季偏东大风,11 – 3月为盛行期;每年的4 – 10月为夏季西南季风,8月最强。而每次寒潮爆发或强冷空气活动,可以直接南下影响南海,冷空气前锋伴有大风、风力一般6 – 7级,南海东北部可达10 – 11级。
2、南亚季风
印度洋西南季风在不同月份、不同海域其风向、风速有所不同。从区域分布来看:西南季风最大风速出现在索马里以东海域和阿拉伯海西南部,形成低空气流。这里6-8月平均风速6级,7月大于等于7级风频率50%,大于等于8级风频率30%,所以从索科特拉岛至以东250海里范围内称为最险恶海区。东阿拉伯海风力较弱,6月平均风速5级,7-8月平均风速6级,7月大于等于7级大风频率可以达到30%。孟加拉湾西南海域,6-8月平均风速4-5级7-8月大于等于7级大风日5-10天。平均风向以西偏北为主。东孟加拉湾风力更小,一般对航行无大影响。赤道到5度北之间海域6-8月平均风速只有3级,风向以南为主,但多变。在**南岸浅海域(离岸20海里以内)由于水浅和**沿岸(海拔在500-2000米之间)的消风作用,风力减小至2-3级。
从时间分布来看:西南季风开始于5月份,先从孟加拉湾东南部开始,逐步向西北延伸,风力逐渐增大,风向多变,但西南风已占显著优势。6月份5度北-15度北,52度东-68度东海域开始出现大于等于7级大风,月平均大风日12天,多数风力在5-6级。7、8月季风进入鼎盛时期平均风速达到6级,索马里以东和索科特拉岛以南洋面大于等于7级以上大风日达到40-60%,其他海域也都达到最大。9月份虽然仍盛行西南风,但其强度明显减弱,除10度北至15度北,65度东至70度东海域仍有大于等于7级大风以外,其余海域风力都在7级以下。西南季风在靠近**海域有日变化,一般03-07时和20-22时风速将增大1-2级,尤其在索马里、阿拉伯半岛东部沿岸更为显著,从资料可见,气压日变化形成的海陆风是季风日变化的主要原因。
涌浪方向和高度决定于风速、风时、风向。阿拉伯海5-9月涌浪方向东北,6、7、8三个月为最大,多数在2米以上,索科特拉岛至以东250海里波高经常达到6-7米,甚至更高。在推荐航线上往返船只与浪向接近成90度角,常引起剧烈横摇,造成货移和海损事故,选择航线时应引起足够重视。孟加拉湾5-8月平均浪高2-4米,浪向东北,其余月份1-2米,季风涌浪开始于3月,一直可持续到10月末。
二、 寒潮
是指北方的寒冷空气大规模地向南侵袭的过程,但决不是每次冷空气的南侵都叫寒潮。按中国气象部门规定为“凡24小时内气温下降10℃以上,而最低气温在5℃以下的冷空气爆发过程叫寒潮”。实际上这个标准太高,故又补充规定为“长江中下游及其以北地区,48小时内气温下降10℃以上,长江中下游最低气温达4℃或以下,陆上相当于3个行政区出现5~7级大风,海上有3个海区出现6~8级大风”的才叫“寒潮”。未达到上述标准的,一般称为冷空气活动或冷空气南下。
侵入中国的寒潮,其突出的天气表现是:大风和剧烈降温,常伴有雨雪、暴冷、霜冻或冰冻等天气现象,有时还带来沙暴等恶劣天气,直接影响和危害到人们的正常活动和生产,是灾害性天气之一。
据1951~1976年的资料统计,影响中国的寒潮平均每年5次。但各年的差异很大,最多为10次(1968~1969年),最少仅1次(1974~1975年)。寒潮主要出现在11月至翌年4月,其中11月和3~4月出现次数最多;而12月至翌年2月隆冬时期并不是寒潮最活跃的月份。
三、 热带气旋
热带气旋是发生在热带洋面上的一种强烈风暴。不同的国家对热带气旋有不同的称谓,中国和东亚地区称为台风,大西洋地区称为飓风,印度洋地区称为热带风暴,澳大利亚地区称为"Willie"风。世界气象组织对热带气旋的定义和分类标准是,按热带气旋中心附近最大平均风力将热带气旋划分为四级:风力<8级为热带低压;风力8~9级为热带风暴;风力10~11为强热带风暴;风力12级为台风或飓风。这种热带气旋在全球四个海区上影响最大,它们分别是西北太平洋(包括中国南海)、西北大西洋(包括加勒比海和墨西哥湾)、孟加拉湾和东、西澳大利亚海面。
世界气象组织台风委员会对西北太平洋台风的命名,共有140个名字,分别由亚太地区的柬埔寨、中国、朝鲜、中国香港、日本、老挝、中国澳门、马来西亚、密克罗尼西亚联邦、菲律宾、韩国、泰国、美国和越南提供。命名表按顺序命名,循环使用。2000年从“达维”开始,一直到“苏力”,共使用了23个名字,2001年从第24个名字“西马仑”开始。到2005年第17号热带风暴使用命名表的最后一个名字“苏拉”后,台风委员会命名表所有名字都使用了一遍。从2005年第18号热带风暴起,又从命名表第一个名字“达维”开始命名。
对造成特别严重灾害的热带气旋,台风委员会成员可以申请将该热带气旋使用的名字从命名表中删除(永久命名),再补充新的名字。
如:2005年11月召开的台风委员会第38届会议决定将“龙王”从命名表中删除。 为避免一名多译造成的不必要的混乱,中国中央气象台和香港天文台、澳门地球物理暨气象台经过协商,确定了一套统一的中文译名。
四、温带气旋
温带气旋是出现在中高纬度地区而中心气压低于四周近似椭圆型的空气涡旋,是影响大范围天气变化的重要天气系统之一。温带气旋的直径平均1000公里,小的也有几百公里,大的可达3000公里或以上。气旋随高空偏西气流向东移动,前部为暖锋,后部为冷锋,两者衔接处的波动南侧为暖区。温带气旋从生成,发展到消亡整个生命史一般为2-6天。同一锋面上有时会接连形成2-5个温带气旋,自西向东依次移动前进,称为“气旋族“。温带气旋对中高纬度地区的天气变化有着重要的影响,多风雨天气,有时伴有暴雨或强对流天气,有时近地面最大风力可达10级以上。
温带海洋气旋的发展过程中,个别气旋明显的与大多数气旋不一样,它们在短时间内急速地加深发展,其中心气压在24小时内可下降24百帕,平均每小时下降1百帕。这种现象称为气旋的爆发性发展,这种气旋称为爆发性气旋;因为它发展快,来势猛,危害大,亦形象地将其称之为“气象炸弹”。
“气象炸弹”的威力十分强大,它能在短时间内使海面风力增强,使风速达到20~30米/秒或更大,具有极大的摧毁力,对海上航行安全有很大的影响。1975年2月4~5日,大西洋上的一个爆发性气旋在24小时内,中心气压竟由1004百帕下降到952百帕,每小时下降2.17百帕,速度惊人,强度可与强台风相比。因此,还有人把这类“气象炸弹”叫做温带台风的或高纬度台风。1978年,大西洋爆发性气旋造成两艘大型轮船沉没,1980年12月27日至1981年1月3日的8天中,西北太平洋相继发生了7次海难事故,罪魅祸首都是“气象炸弹”。
爆发性气旋一年四季都会出现,秋冬较多,春夏较少,5~7月最少。分布范围较广,主要发生在**东部沿海、太平洋和大西洋的西部,尤其在黑潮流域和墨西哥湾流流域最多。西北太平洋上,平均每年有31个气旋经历过爆发性发展阶段。北半球多半年在北纬30度~40度之间,有两个爆发性气旋发生最多的区域,一个在大西洋西海岸,另一个在日本以东洋面上。
五、 南非沿岸怪浪
在特定的气象条件下,南非东南沿海洋面会出现异常高度的怪浪,( abnormal wave ) , 给不幸的船舶造成严重的损失。
特性
称之为怪浪,不止因为其来势凶猛,破坏力巨大,世上罕见,还因为与它遭遇的不可知性,如同***一样,目前还没有任何机构能够预报它的出现;
这种怪浪可以高达20米或更高,于具有正弦曲线外形的正常海浪不同;
它有一个立陡的前沿,前沿前面是一个很深的谷槽,整排浪宽在几个cable 左右。
怪浪形成后,通常以并不太快的速度沿南非东南沿岸向NE 方向移动。
怪浪一般发生在28南纬到34南纬之间的沿海并在100拓等深线至距岸20海里左右宽度的洋面,那里正好是海流盛行的海域。
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