中國沿海水文氣象信息的綜合應用

大連海事大學 劉振 白春江 劉大剛

隨著中國海上運輸業的快速發展，中國沿海已經成為世界上水上交通最繁忙的區域之一。中國水上運輸將保持快速發展的態勢，沿海航行及進出港船舶將不斷增多，加上中國沿海的氣象、海況環境較為復雜，準確快捷的掌握沿海的氣象信息，對于保障船舶的航行安全、保護海洋環境十分必要。

一、中國沿海獲取氣象信息的主要途徑及其應用

(一)船舶儀器獲取水文氣象信息

傳統上船舶獲取氣象信息的途徑是通過NAVTEX、INMARSAT-C 和氣象傳真接收機等儀器。其中，NAVTEX 和INMARSAT-C 用于接收天氣報告，氣象傳真接收機用于接收天氣傳真圖。

1.NAVTEX/INMARSAT-C

在中國沿海航行的船舶可以利用NAVTEX 或INMARSAT-C 站接收臨近海岸電臺發布相應海區的天氣報告和警報。中國在天津、上海、福州、廣州、香港、三亞等地設有海岸電臺，覆蓋了整個中國沿海航行區域，每天定時用中、英文明碼向國內外商船轉發由當地氣象臺制作的海上天氣報告和警報。通過各岸臺播發的天氣報告可以獲得：（1）警報（大風、熱帶氣旋警報等）；（2）天氣形勢摘要（高壓、低壓、熱帶氣旋、鋒等天氣系統的位置、強度、移向、移速等）；（3）海區天氣預報（天氣狀況、天氣現象、風力、風向、浪級、浪向等）[1]。

2.氣象傳真接收機

海上的氣象傳真系統是將陸地氣象觀測臺觀測到的各種氣象資料圖片，通過海岸氣象傳真播發在固定的頻率上，定時向遠洋船舶播發。航行在各海區的船舶可以使用氣象傳真接收機有選擇地接收海岸電臺播發的氣象傳真圖，及時掌握船舶所在海區的氣象情況，以保證船舶航行安全。氣象傳真圖具有直觀性好、覆蓋范圍大、可信度高、便于綜合分析應用和長期保存等特點。在中國沿海地區可以選擇接收日本東京臺、韓國臺等發布的氣象傳真圖，而北京臺已經不再向外播發傳真圖。

(二)互聯網上獲取水文氣象信息

經過跟蹤研究發現，能夠提供中國沿海海域水文氣象信息的網站中，一些網站信息可以重點參考，如表1所示。

不同的網站提供不同的分析模式，這樣可以獲得更為充足和準確的信息，也便于船舶駕駛員選擇自己適合的分析方式。同時，互聯網提供的氣象信息豐富，多數氣象信息是彩色的，視覺效果非常好，易于應用分析。

(三)多途徑、多資料源獲取水文氣象信息的應用

船舶在海上通過單一途徑獲取水文氣象信息，易受外部因素影響，如氣象傳真接收機、NAVTEX 和INMARSAT-C等設備易受信號強弱影響。通過船舶儀器和互聯網等多途徑獲取氣象信息，可以互相取長補短，保證氣象信息的及時、準確、詳實和全面性。例如，船上的氣象傳真接收機接收到的氣象圖受傳真臺節目時間表的嚴格限制，因此，有時不能及時獲取，并且，接收到的氣象傳真圖時常不夠清晰，而通過互聯網接收氣象圖，時間較為寬松，氣象圖形式多樣[2]。

船上通過多途徑獲取的資料中，氣象傳真圖具有良好的直觀性，圖像覆蓋范圍大、資料連續性強，便于綜合分析及長期保存，但其只能了解大范圍的天氣演變過程，而識別氣象傳真圖需要一定的氣象知識作為基礎，最重要的是，船舶所在海域所關心的風向、風力及浪高等詳細氣象要素信息不能準確獲得。天氣報告能夠直接讀出船舶所在海域正受何天氣系統影響，判斷出船舶位于該天氣系統的哪個部位，同時可獲得此海域當前和未來詳細的海況和天氣形勢，簡單明了，不需要掌握專業的氣象知識就能讀出。但天氣報告只能讀出局部天氣和海況的具體信息，不夠直觀且不能了解大范圍的天氣演變過程。在互聯網上可以接收的氣象信息更豐富、全面和精細，同時也可獲得向船舶發布的氣象傳真圖和天氣報告內容，通過這種傳播方式的氣象信息具有全面、快速、彩色、高畫質、動態、簡單和直觀等許多優點，可以進一步核實影響船舶安全航行的水文氣象要素的準確性，也有利于進一步全面獲取未來航線上的水文氣象要素信息[3]。

表1 中國沿海可獲取氣象信息的主要網站

二、影響船舶安全航行的水文氣象信息獲取

水文氣象要素包括風、氣壓、氣溫、濕度、天空狀況、能見度、天氣現象、海溫、海冰、海流和海浪等。在眾多的水文氣象要素中，風、海浪和能見度直接關系到船舶的航行安全，因此，這些水文氣象信息是船舶駕駛員需要優先獲取的[4]，同時對一些典型的天氣系統需要更加謹慎，如熱帶氣旋、冷高壓、溫帶氣旋等，它們將帶來更為惡劣的天氣和海況。

(一)風

中國沿海航行船舶應主要接收日本氣象廳JMH 臺發布的亞洲地面分析圖和預報圖，在圖中詳細標出了影響中國及沿海的各種天氣系統，而且對8 級以上大風、霧區等惡劣天氣都發有警報，但時常僅標出大致范圍。通過分析氣象傳真圖可對船舶所在海域受何天氣系統影響及風的信息進行大致了解，詳細的信息可以結合附近海岸電臺發布的天氣報告和警報。

通過互聯網獲取所在海區的風要素信息可以選擇中央氣象臺網站。中央氣象臺網站每天發布海洋天氣公報，內容包括中國近海海區天氣實況和未來兩天具體預報；海上大風實況圖和預報圖中對7 級以上大風區，明確標出范圍和強度；網站上還同時發布沿岸34 個海區和近海18 個海區未來1 ～3 天的詳細預報，包括風向、風力、浪高和能見度等，如圖1所示。

(二)海浪

船舶所在海區的海浪信息可以利用NAVTEX 接收臨近海岸電臺發布的天氣報告和警報進行大致了解，而利用傳真接收機和互聯網獲取有關氣象部門提供的海浪分析和預報圖，則可以更加直觀、準確地掌握海浪分布信息。在中國沿海航行的船舶可接收日本氣象廳JMH 臺發布的西北太平洋海浪分析圖和預報圖，更為詳細、具體的海浪信息可以參考中央氣象臺、國家海洋局預報中心、日本氣象廳和臺灣氣象局等氣象網站。

日本氣象廳通過傳真臺及其網站每天發布0000 和1200UTC 的海浪實況圖和預報圖，在圖中標有天氣系統中心位置和強度以及以米（m）為單位不同高度的浪區范圍。日本氣象廳網站同時提供日本南部海區的彩色波高分析圖和預報圖，預報圖每6h 分析預報一張，時效達3 天，雖然中國沿海只包括東海和黃海的大部分海區，但圖中以不同顏色（漸變的冷暖色）區域表示不同范圍的浪高，清晰直觀，易于辨別大浪區。中央氣象臺和國家海洋局預報中心網站針對中國沿海不同海區發布較為詳細的浪高、浪向和涌高文字預報，同時國家海洋局環境預報中心每天發布西北太平洋海浪分析和1 ～3 天海浪預報圖。臺灣氣象局網站上每天發布一次以臺灣島為中心的大部分中國沿海海區的海浪分析和1 ～2 天的海浪預報圖。

需要注意的是，海浪圖中的等波高線一般采用浪高的平均值，如海上所有波浪前1/3 較大波的平均波高，因此實際中船舶遇到的最大波浪高度有可能達到圖中波高的2倍之多。

(三)能見度

能見度嚴重影響船舶安全航行，日本氣象廳JMH傳真臺發布的地面分析圖只可以獲得海上能見度低于 0.3 n mile 的濃霧區域，在圖中濃霧區利用波浪線圍出，但在中國沿海時常只用FOG[W]粗略標注，沒有具體的濃霧范圍。利用NAVTEX 或INMARSAT-C 站接收的天氣報告或警報可以詳細獲得具體海區的能見度情況。

互聯網網站可以參考中央氣象臺發布的海洋天氣公報以及沿岸或近海海區天氣具體預報，以獲得更為詳細的船舶所在海區的能見度變化情況。

圖1 中央氣象臺網站發布沿岸和近海天氣預報

三、實例分析

筆者所在船舶由廈門駛往大連，2013年6月4日本船位于舟山群島附近，由于船舶噸位較小并且空載，容易受風浪影響，為了詳細了解計劃航線上當前和未來的天氣海況信息，船舶駕駛員將通過NAVTEX、氣象傳真接收機以及互聯網獲取到的多種氣象資料進行綜合、對比、分析，其中從日本氣象廳接收到的氣象傳真圖如圖2所示。通過氣象傳真圖分析可知本船位于濃霧區，在未來一段時間內，因為沒有典型天氣系統影響，濃霧可能將持續，同時傳真圖上本船所在海域等壓線稀疏，風力應該不大，但對該海域詳細的風力大小、風向以及海浪等情況不能具體讀出，船舶駕駛員仍不能完全掌握船舶周圍及未來的天氣海況信息。

圖2 日本JMH臺發布的地面分析圖

通過NAVTEX 接收到上海海岸電臺發布的天氣報告，內容為：“上海氣象臺4日16 點到5日16 點天氣預測：黃海北部多云偏南(5-6)明轉南到東南(6)，輕；黃海中部多云偏南(5-6)，輕；黃海南部多云東南(5-6)明轉(6)，輕；東海北部陰局部有陣雨轉多云偏東(5-6)，中；4日8點天氣大勢靜止鋒從(25/100)經過(22/111)(26/120)到(26/128)；低(991)(39/103)移向偏東，緩慢；高(1019)(39/134)，少動”。從接收到的天氣報告中，可以得出我船所在海域的風力在5 ～6 級，中浪。但通過天氣報告獲取到的氣象信息，準確性不能保證，并且對于具體的風浪區域也不能具體掌握。

通過互聯網，從日本國際氣象海洋株式會社網站獲取當天中國沿海海域的彩色波浪分析和預報圖（如圖3），圖中可以清楚的看出浪區的范圍與分布，本船所在海域的浪高在50 ～149cm，波向偏東，計劃航線上未來一段時間內波高和波向變化不大，正好與上海臺發布的天氣報告進行相互核實，確保了獲取到的氣象信息的準確性。

通過多途徑、多資料獲取到的氣象信息綜合分析，可以得出本船所在海域及計劃航線上未來一段時間內的整個天氣和海況，具體信息是：濃霧；東南風到偏東風5 ～6 級；浪高在50 ～149cm，浪向偏東，與當時實際觀測到的氣象海況基本一致。

圖3日本發布波浪分析和預報彩色圖

四、結語

當船舶在中國沿海航行時首先要利用NEVTEX、INMARSAT-C、氣象傳真接收機和互聯網等廣泛收集水文氣象資料；然后，根據多種途徑獲取到的資料，進行綜合比對分析，這樣可以及時、準確、全面、詳實地獲取與船舶航行安全有關的天氣情況及詳細的風、海浪和能見度等氣象要素信息，根據掌握到的天氣和海況信息提前為船舶航行做準備，從而更好地保障船舶航行安全。

[1]張永寧．航海氣象學與航洋學[M]．大連：大連海事大學出版社，2008：177．

[2]王祥濤，趙強．中國沿海南北線的氣象資料源[J]．中國水運，2007，7（7）：21-22．

[3]冷梅．INTERNET上的海洋氣象信息．天津航海，2000，（1）：48-49．

[4]張志兵，馬闖關，劉大剛．西北太平洋常用網上天氣圖的應用[J]．中國航海，2009，32（3）：85-90.