中国沿海水文气象信息的综合应用

大连海事大学 刘振 白春江 刘大刚

随着中国海上运输业的快速发展，中国沿海已经成为世界上水上交通最繁忙的区域之一。中国水上运输将保持快速发展的态势，沿海航行及进出港船舶将不断增多，加上中国沿海的气象、海况环境较为复杂，准确快捷的掌握沿海的气象信息，对于保障船舶的航行安全、保护海洋环境十分必要。

一、中国沿海获取气象信息的主要途径及其应用

(一)船舶仪器获取水文气象信息

传统上船舶获取气象信息的途径是通过NAVTEX、INMARSAT-C 和气象传真接收机等仪器。其中，NAVTEX 和INMARSAT-C 用于接收天气报告，气象传真接收机用于接收天气传真图。

1.NAVTEX/INMARSAT-C

在中国沿海航行的船舶可以利用NAVTEX 或INMARSAT-C 站接收临近海岸电台发布相应海区的天气报告和警报。中国在天津、上海、福州、广州、香港、三亚等地设有海岸电台，覆盖了整个中国沿海航行区域，每天定时用中、英文明码向国内外商船转发由当地气象台制作的海上天气报告和警报。通过各岸台播发的天气报告可以获得：（1）警报（大风、热带气旋警报等）；（2）天气形势摘要（高压、低压、热带气旋、锋等天气系统的位置、强度、移向、移速等）；（3）海区天气预报（天气状况、天气现象、风力、风向、浪级、浪向等）[1]。

2.气象传真接收机

海上的气象传真系统是将陆地气象观测台观测到的各种气象资料图片，通过海岸气象传真播发在固定的频率上，定时向远洋船舶播发。航行在各海区的船舶可以使用气象传真接收机有选择地接收海岸电台播发的气象传真图，及时掌握船舶所在海区的气象情况，以保证船舶航行安全。气象传真图具有直观性好、覆盖范围大、可信度高、便于综合分析应用和长期保存等特点。在中国沿海地区可以选择接收日本东京台、韩国台等发布的气象传真图，而北京台已经不再向外播发传真图。

(二)互联网上获取水文气象信息

经过跟踪研究发现，能够提供中国沿海海域水文气象信息的网站中，一些网站信息可以重点参考，如表1所示。

不同的网站提供不同的分析模式，这样可以获得更为充足和准确的信息，也便于船舶驾驶员选择自己适合的分析方式。同时，互联网提供的气象信息丰富，多数气象信息是彩色的，视觉效果非常好，易于应用分析。

(三)多途径、多资料源获取水文气象信息的应用

船舶在海上通过单一途径获取水文气象信息，易受外部因素影响，如气象传真接收机、NAVTEX 和INMARSAT-C等设备易受信号强弱影响。通过船舶仪器和互联网等多途径获取气象信息，可以互相取长补短，保证气象信息的及时、准确、详实和全面性。例如，船上的气象传真接收机接收到的气象图受传真台节目时间表的严格限制，因此，有时不能及时获取，并且，接收到的气象传真图时常不够清晰，而通过互联网接收气象图，时间较为宽松，气象图形式多样[2]。

船上通过多途径获取的资料中，气象传真图具有良好的直观性，图像覆盖范围大、资料连续性强，便于综合分析及长期保存，但其只能了解大范围的天气演变过程，而识别气象传真图需要一定的气象知识作为基础，最重要的是，船舶所在海域所关心的风向、风力及浪高等详细气象要素信息不能准确获得。天气报告能够直接读出船舶所在海域正受何天气系统影响，判断出船舶位于该天气系统的哪个部位，同时可获得此海域当前和未来详细的海况和天气形势，简单明了，不需要掌握专业的气象知识就能读出。但天气报告只能读出局部天气和海况的具体信息，不够直观且不能了解大范围的天气演变过程。在互联网上可以接收的气象信息更丰富、全面和精细，同时也可获得向船舶发布的气象传真图和天气报告内容，通过这种传播方式的气象信息具有全面、快速、彩色、高画质、动态、简单和直观等许多优点，可以进一步核实影响船舶安全航行的水文气象要素的准确性，也有利于进一步全面获取未来航线上的水文气象要素信息[3]。

表1 中国沿海可获取气象信息的主要网站

二、影响船舶安全航行的水文气象信息获取

水文气象要素包括风、气压、气温、湿度、天空状况、能见度、天气现象、海温、海冰、海流和海浪等。在众多的水文气象要素中，风、海浪和能见度直接关系到船舶的航行安全，因此，这些水文气象信息是船舶驾驶员需要优先获取的[4]，同时对一些典型的天气系统需要更加谨慎，如热带气旋、冷高压、温带气旋等，它们将带来更为恶劣的天气和海况。

(一)风

中国沿海航行船舶应主要接收日本气象厅JMH 台发布的亚洲地面分析图和预报图，在图中详细标出了影响中国及沿海的各种天气系统，而且对8 级以上大风、雾区等恶劣天气都发有警报，但时常仅标出大致范围。通过分析气象传真图可对船舶所在海域受何天气系统影响及风的信息进行大致了解，详细的信息可以结合附近海岸电台发布的天气报告和警报。

通过互联网获取所在海区的风要素信息可以选择中央气象台网站。中央气象台网站每天发布海洋天气公报，内容包括中国近海海区天气实况和未来两天具体预报；海上大风实况图和预报图中对7 级以上大风区，明确标出范围和强度；网站上还同时发布沿岸34 个海区和近海18 个海区未来1 ～3 天的详细预报，包括风向、风力、浪高和能见度等，如图1所示。

(二)海浪

船舶所在海区的海浪信息可以利用NAVTEX 接收临近海岸电台发布的天气报告和警报进行大致了解，而利用传真接收机和互联网获取有关气象部门提供的海浪分析和预报图，则可以更加直观、准确地掌握海浪分布信息。在中国沿海航行的船舶可接收日本气象厅JMH 台发布的西北太平洋海浪分析图和预报图，更为详细、具体的海浪信息可以参考中央气象台、国家海洋局预报中心、日本气象厅和台湾气象局等气象网站。

日本气象厅通过传真台及其网站每天发布0000 和1200UTC 的海浪实况图和预报图，在图中标有天气系统中心位置和强度以及以米（m）为单位不同高度的浪区范围。日本气象厅网站同时提供日本南部海区的彩色波高分析图和预报图，预报图每6h 分析预报一张，时效达3 天，虽然中国沿海只包括东海和黄海的大部分海区，但图中以不同颜色（渐变的冷暖色）区域表示不同范围的浪高，清晰直观，易于辨别大浪区。中央气象台和国家海洋局预报中心网站针对中国沿海不同海区发布较为详细的浪高、浪向和涌高文字预报，同时国家海洋局环境预报中心每天发布西北太平洋海浪分析和1 ～3 天海浪预报图。台湾气象局网站上每天发布一次以台湾岛为中心的大部分中国沿海海区的海浪分析和1 ～2 天的海浪预报图。

需要注意的是，海浪图中的等波高线一般采用浪高的平均值，如海上所有波浪前1/3 较大波的平均波高，因此实际中船舶遇到的最大波浪高度有可能达到图中波高的2倍之多。

(三)能见度

能见度严重影响船舶安全航行，日本气象厅JMH传真台发布的地面分析图只可以获得海上能见度低于 0.3 n mile 的浓雾区域，在图中浓雾区利用波浪线围出，但在中国沿海时常只用FOG[W]粗略标注，没有具体的浓雾范围。利用NAVTEX 或INMARSAT-C 站接收的天气报告或警报可以详细获得具体海区的能见度情况。

互联网网站可以参考中央气象台发布的海洋天气公报以及沿岸或近海海区天气具体预报，以获得更为详细的船舶所在海区的能见度变化情况。

图1 中央气象台网站发布沿岸和近海天气预报

三、实例分析

笔者所在船舶由厦门驶往大连，2013年6月4日本船位于舟山群岛附近，由于船舶吨位较小并且空载，容易受风浪影响，为了详细了解计划航线上当前和未来的天气海况信息，船舶驾驶员将通过NAVTEX、气象传真接收机以及互联网获取到的多种气象资料进行综合、对比、分析，其中从日本气象厅接收到的气象传真图如图2所示。通过气象传真图分析可知本船位于浓雾区，在未来一段时间内，因为没有典型天气系统影响，浓雾可能将持续，同时传真图上本船所在海域等压线稀疏，风力应该不大，但对该海域详细的风力大小、风向以及海浪等情况不能具体读出，船舶驾驶员仍不能完全掌握船舶周围及未来的天气海况信息。

图2 日本JMH台发布的地面分析图

通过NAVTEX 接收到上海海岸电台发布的天气报告，内容为：“上海气象台4日16 点到5日16 点天气预测：黄海北部多云偏南(5-6)明转南到东南(6)，轻；黄海中部多云偏南(5-6)，轻；黄海南部多云东南(5-6)明转(6)，轻；东海北部阴局部有阵雨转多云偏东(5-6)，中；4日8点天气大势静止锋从(25/100)经过(22/111)(26/120)到(26/128)；低(991)(39/103)移向偏东，缓慢；高(1019)(39/134)，少动”。从接收到的天气报告中，可以得出我船所在海域的风力在5 ～6 级，中浪。但通过天气报告获取到的气象信息，准确性不能保证，并且对于具体的风浪区域也不能具体掌握。

通过互联网，从日本国际气象海洋株式会社网站获取当天中国沿海海域的彩色波浪分析和预报图（如图3），图中可以清楚的看出浪区的范围与分布，本船所在海域的浪高在50 ～149cm，波向偏东，计划航线上未来一段时间内波高和波向变化不大，正好与上海台发布的天气报告进行相互核实，确保了获取到的气象信息的准确性。

通过多途径、多资料获取到的气象信息综合分析，可以得出本船所在海域及计划航线上未来一段时间内的整个天气和海况，具体信息是：浓雾；东南风到偏东风5 ～6 级；浪高在50 ～149cm，浪向偏东，与当时实际观测到的气象海况基本一致。

图3日本发布波浪分析和预报彩色图

四、结语

当船舶在中国沿海航行时首先要利用NEVTEX、INMARSAT-C、气象传真接收机和互联网等广泛收集水文气象资料；然后，根据多种途径获取到的资料，进行综合比对分析，这样可以及时、准确、全面、详实地获取与船舶航行安全有关的天气情况及详细的风、海浪和能见度等气象要素信息，根据掌握到的天气和海况信息提前为船舶航行做准备，从而更好地保障船舶航行安全。

[1]张永宁．航海气象学与航洋学[M]．大连：大连海事大学出版社，2008：177．

[2]王祥涛，赵强．中国沿海南北线的气象资料源[J]．中国水运，2007，7（7）：21-22．

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

[4]张志兵，马闯关，刘大刚．西北太平洋常用网上天气图的应用[J]．中国航海，2009，32（3）：85-90.