探索海洋的天气密码:航海气象图全解析
在浩瀚无垠的海洋上,天气瞬息万变,对航行安全构成巨大挑战。自19世纪以来,航海家们就开始依靠实践中积累的资料,编制用于大洋航行和局部海域使用的各种航海气候图。这些图表成为了航海者预测天气、规划航线的重要工具。今天,让我们一起揭开航海气象图的神秘面纱,了解这些"海洋天气密码"如何保障船舶安全航行。
航海气象图:航海安全的"晴雨表"
航海气象是应用气象与水文知识保障航海安全的技术学科,其核心目标是实现航行安全、经济高效、旅客舒适及将灾害性天气造成的损失减小到最低限度。作为航海气象学的重要组成部分,航海气象图是航海者获取天气信息、预测未来气象条件的关键工具。
航海气象图的历史可以追溯到1820年,当时德国气象学家卜兰德(Brandes)首创了世界第一张天气图。然而,这一创举当时并未引起足够重视,直到1854年克里米亚战争中,英法联合舰队在黑海遭遇风暴几乎全军覆灭后,天气图才真正被航海界所重视。
气象图的种类与代号系统
气象传真图内容丰富、种类繁多,航海中最常用的气象传真图主要有三种:地面图(包括地面分析图和地面预报图)、高空图(高空分析图和高空预报图)以及辅助天气图。这些图表通过特定的代号系统进行分类标识,便于航海人员快速识别和使用。
气象图的代号系统非常系统化:
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rA: 分析图
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C: 气候图
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rAS: 地面分析
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CO: 海洋气候
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rAU: 高空分析
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CS: 地面气候
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rAW: 海浪分析
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CU: 高空图
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rAN: 云层分析
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S: 地面资料
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rF: 预报图
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SO: 海洋气象资料
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FS: 地面预报
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ST: 海冰情报
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rFU: 高空预报
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W: 警报图
每张气象传真图的图题包含四个关键信息:图类代号、图区代号、发射台呼号和时间,这些信息对于正确解读气象图至关重要。
示例
以这篇来自日本东京气象厅的7月4日的气象分析图为例,可以明显看到ASAS
JMH
TS
TD
等字样
其中时间日期识别如下
相关警报识别如下
所以图例中的主要的气象信息之一:25年第03号热带风暴MUN,于7月4日达30.1N 145.3E,中心气压996hpa,向东北北以6kt的速度移动;近中心最大风速达40kt。
为啥是日本东京气象厅的而不是中国气象厅?
METAREAs(气象警告区域)划界[2017]
由于我国航海事业起步较晚,当时并不具备服务能力,后随国家发展取得了国际应有权利,才与日本共同承担11区的气象警告服务。
但因我国标准与世界常用标准不同,因此在国际航行时大多数船只仍会以日本气象厅为主
值得注意的是,航海前辈十分重视收集海洋气象和水文资料,总结海洋上的天气和海况变化规律。早在中国明代,张一厚所著的中国沿海航路指南中,就专辑有海上天气歌谣,内容分占天、占云、占风、占日、占虹、占雾、占电、占潮、占海9类,按征兆预测天气演变。
气象图解读技巧
解读气象图需要掌握一定的技巧和知识。以地面分析图为例,航海人员需要关注以下几点:
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气压系统识别:通过等压线的分布,识别高压和低压系统。在北半球,人背风站立,低压中心在左前方,高压中心在右后方;在南半球则相反,这是著名的"白贝罗定律"。
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锋面系统分析:冷锋云系通常表现为白山、千山至山东半岛一带的典型形态。冷锋过境时往往带来剧烈天气变化,对航行安全构成威胁。
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风力等级判断:国际上采用的风力等级是蒲福风级,从0到17共分18个等级。风力等级根据风对地面或海面的影响程度来确定。
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温度平流分析:判断温度平流的强弱指标包括:(1)等高线的疏密程度,越密平流越强;(2)等温线的疏密程度,越密平流越强;(3)等高线与等温线的交角,越近90度平流越强。
气象图在航海实践中的应用
在现代航海中,气象传真图是船舶获取天气信息的重要渠道。通过气象传真图,航海人员可以提前预知航行区域的天气状况,从而调整航线,避开恶劣天气区域。
除了传统的气象传真机接收方式外,现代船舶还可以通过电子邮件等方式接收气象信息。随着技术的发展,卫星气象数据、自动浮标系统等也为航海气象提供了更精确、更及时的信息支持。
值得注意的是,云的种类也是判断天气变化的重要指标。云形如纤维或丝絮状漂浮空中的卷状云,常被俗称为"天上钩钩云,地上一淋淋",预示着可能有降雨。通过观察和识别不同类型的云(如淡积云、浓积云、积雨云等),航海人员可以对短期天气变化做出初步判断。
未来展望:数字化与智能化
随着科技的不断进步,航海气象图也在向数字化、智能化方向发展。现代船舶配备了先进的气象观测仪器和数据处理系统,能够实时接收和分析气象信息。通过实验教学,航海专业学生可以初步掌握各种船用气象仪器的使用方法,以及船舶海洋水文气象要素的观测和记录方法。
此外,60年代以来,海洋气象和水文的观测技术不断改进。天气和海况在高速计算机上的实验、卫星数据释译的进展、天气与海况预报的完善,都极大地促进了航海气象学的发展。
结语
航海气象图是航海者与海洋天气沟通的桥梁,是保障航行安全的重要工具。从19世纪的简单气候图到现代的数字化气象系统,航海气象图经历了漫长的发展历程。掌握气象图的解读方法,不仅需要了解气象学基础知识,还需要丰富的航海实践经验。
正如世界气象组织所规定,中心持续风速在12级至13级(即每秒风速32.7~41.4米)的热带气旋对航海构成极大威胁。因此,熟练掌握航海气象图的解读技巧,对于每一位航海者来说都至关重要。
在科技日新月异的今天,虽然我们有了更先进的气象预测手段,但理解传统的航海气象图仍然是航海人员的基本功。它们不仅是航行安全的保障,更是人类智慧与自然对话的见证。当我们站在甲板上,手握气象图,眺望远方的海平线时,我们不仅是在解读天气,更是在延续人类探索海洋的伟大传统。