冬季北太平洋船舶航线选择的影响因素分析及策略

覃志居+袁松才

摘 要：北太平洋跨洋航线是世界货运量最大的航线之一，海运航线主要有远东--北美西海岸航线、远东--加勒比海和北美东海岸航线、远东--南美西海岸航线等，冬季主要受强冷空气和温带气旋的影响，而又以温带气旋的影响尤为严重。本文通过分析北太平洋冬季产生的温带气旋和爆发性气旋的特征，以及高空阻塞高压和高空环流的影响，指出冬季北太平洋跨洋航线的设计，应该在气候航线的基础上，分析天气形势，结合中短期天气预报，为横跨大洋的船舶选择一条安全和经济的航线。

关键词：北太平洋 温带气旋 爆发性气旋 阻塞高压 高空环流 航线设计

北太平洋远东地区至北美洲，加勒比海，南美洲西岸的航线设计通常有三种选择，一是以约北纬49度为限制纬度的高纬航线，二是以北太平洋冬季载重线北纬35度为限制纬度的中纬航线，三是夏威夷岛以南的低纬航线。夏威夷以南的低纬航线不受温带气旋的影响，而在冬季，高纬航线和中纬航线的选择，主要看温带气旋和高空环流的影响。习惯上，航海者总认为中纬航线天气更好，更安全。其实不然，高纬航线或中纬航线的选择，主要看温带气旋，特别是爆发性气旋和高空阻塞高压的影响。

1.温带气旋

温带气旋，又称锋面气旋，是活跃在温带中高纬地区的一种近似椭圆形的斜压性的气旋，常伴有大风、暴雨、暴雪或其他强对流天气和浓雾等恶劣天气，有时近地面最大风力可达10级以上。尺度一般比热带气旋大，是冬季北太平洋最重要的天气系统之一。温带气旋是造成大范围天气变化的重要天气系统之一，对中高纬度地区的天气变化有着重要影响。

1.1影响北太平洋的温带气旋

影响东亚及北太平洋锋面气旋的生成源地大体包括三处：蒙古、江淮地区和北方沿海地区。蒙古气旋生成区一年四季均有生成，春季较多。江淮气旋则春夏季较多，东移入海后改称东海气旋。东海北部、日本南部海域、黄渤海、日本海和千岛群岛附近洋面生成吃的气旋，冬春两季偏多。

1.2发展和移动路径

冬季，产生于蒙古中东部的气旋主要是东移，和东北低压合并后形成东北气旋，继续东移入海，加深发展，向东北移至阿留申群岛附近洋面达到最强，然后减弱东移，消亡与阿拉斯加湾或北美大陆。江淮气旋与东海气旋先向东移动发展，至日本南部洋面迅速加深，风力可达10级以上，之后向东北移向阿留申群岛，这条路径上的气旋对冬季北部太平洋的航线影响尤为明显。沿海生成的黄渤海气旋和日本海气旋生成后东移发展加深，向东北移动与千岛群岛气旋合并继续加深，移至阿留申群岛达到最强，另一支先东移发展，然后转向东北。

气旋的强度一般用中心气压值来表示，在气旋的生命史中，中心气压小于等于980hPa称为强气旋，981-1000hPa称为中等气旋，大于1000hPa则为弱气旋。据统计，1987-1996年冬季产生的东亚气旋中，强气旋的数量达到103个，平均每年达10个以上，而中等气旋数量则达113个，平均每年达11个以上，如表1。中等气旋和强气旋在北部太平洋海域产生的大风大浪，对船舶的航行安全影响巨大。

2.爆发性气旋

当气旋发展速度达到24小时降低24hPa或12小时降低12hPa，就定义为爆发性气旋，也称“气象炸弹”。此类气旋是冬半年中高纬洋面强烈发展的温度气旋，平局风速都在20m/s以上，有的可达40-60m/s，故又有“温带台风”之称。北太平洋爆发性气旋主要发生在140°E以东到170°W以西，35°N以北的洋面上，东亚大陆及邻近海域很少有气旋作爆发性发展，而在其东侧的西北太平洋海面（35°-55°N，140°-170°E）是爆发性气旋的高发海域，该区域是著名的黑潮暖流和亲潮冷流交汇的地方，海温梯度特别大，锋面抬升作用强烈，大气斜压性明显，这些因素为气旋的爆发性发展提供了有利的条件。爆发性气旋的移动路径与一般温带气旋的移动路径基本一致。东移入海的气旋和沿海生成区形成的气旋，迅速发展加深，移动路径有两支：一支向东北方向移动并作爆发性发展，在阿留申群岛附近洋面达到最强，然后减弱东移到阿拉斯加湾或北美大陆消亡；另一支主要东移作爆发性发展，然后向东北东方向移动，在阿留申群岛附近洋面或阿拉斯加湾达到最强，随后减弱消亡。据统计，1987-1996年西北太平洋海域共发生157个爆发性气旋，其中冬季（12月至次年2月）共81个，平均每年达8之多，如表2。气旋爆发前的中心气压并不很低，容易被航海人员忽视，而经过12小时或24小时爆发后，气旋迅速加深，强度迅速提高，且移动速度仍然很快，有的移动速度可达40-45节，使大洋中的船舶猝不及防，严重威胁船舶航行安全。

3.阻塞高压的影响

在西风带长波槽脊的发展演变过程中，在脊不断北伸时，其南部与南方暖空气的联系会被冷空气切断，在脊的北边出现闭合环流，形成暖高压中心，称为阻塞高压，是中纬度和高纬度地区大气对流层中部和上部深厚的暖高压。阻塞高压一般出现在50°N以北，在55°-59°N纬度带出现最多，维持时间平均为5-7天，有时可达20天以上，常呈准静止状态，有时甚至西退。在阻塞高压区域内，西风气流中断，在阻塞高压西侧西风气流分南北两支，绕过阻高重新汇合。阻塞高压控制下的天气多为持续的晴朗天气，对北太平洋的跨洋航线影响重大。研究表明，当北部太平洋白令海一带维持一阻高时，太平洋中部的低压路径偏南，在北纬30°附近海域，大风持续时间约5-7天，对船舶的安全航行和经济航行均产生不同程度的影响，相反，高纬地区的阿留申群岛及白令海一带海域却风浪较小，天气状况良好，呈风力不强的持续东风特点，西行船舶顺风顺浪，可考虑高纬航线。

4.高空环流的影响

通过对大型天气系统的演变过程进行分析，了解高空环流形势演变的情况，能比较准确地判断海面低压路径的中期预报。冬季北太平洋有一个明显的流场特征，在千岛群岛以北海域高空500hPa图上，有一强低涡，强西风带从日本北部一直向阿留申群岛延伸，并且偏向于高纬度，而在中、高纬度附近则高气压相对较强。高纬地区低压活动频繁，且强度很大，大风浪天气持续时间长，可达一个星期以上，有的时候受超强低压的影响，狂风恶浪天气能持续十几天。这种情况下，跨北太平洋航线不管西行或东行，都不应选择高纬航线，而应选择高压控制下的中纬度航线，以策安全。

5.结束语

通过对冬季北太平洋海域天气要素的分析，跨洋航行的船舶在选择航线时，在参照习惯航线的基础上，还要认真研究当时的天气形势和高空环流情况，准确掌握短期和中期天气预报，结合多方面天气情况来设计航线。具体的讲，在进行航线设计时，应充分考虑以下几点。一、若阿留申群岛、白令海一带高空维持一阻塞高压时，可选择高纬航线，缩短航程，还可避开太平洋中部可能存在的低压大风浪天气，特别是西行船舶，可利用阻高东部稳定的偏东风气流，顺风顺浪；二、若在鄂霍次克海高空500hPa图上，有比较强大的低涡，则强西风带从日本北部一直向阿留申群岛延伸，这种形势下，高纬地区海面一般受强大的低压控制，狂风恶浪天气持续时间长，严重影响船舶的航线安全，跨洋航行船舶不应选择高纬航线，而应选择中纬度航线，虽然航程有所增加，但是船舶避开大风浪海域，船速较高纬航线快，船舶航行既安全又经济；三、对于温带气旋，应注意接收天气预报，密切关注气旋的加深发展情况，提前准好准备，避开其大风浪区。特别是对爆发性温带气旋，要做到及时准确预测，如果中心气压下降异常迅速，即使没有达到标准数值，也应假设认为气旋正在经历或已经经历了爆发性发展，船舶应及早调整航线，避开爆发性气旋。根据温带气旋的风浪分布特点，气旋南侧的大风、大浪强于北侧，其最大风浪区一般在低压中心西南偏南300～600海里范围内。船舶应尽量在气旋北侧航行，西行船舶可借助偏顺风，提高船速，缩短与气旋的遭遇时间；而东行船舶顶风，船速降低，但是气旋移动速度较快，也能缩短与大风浪遭遇的时间。

至于北太平洋西部海域冬季可能遭受的强冷空气或寒潮天气的影响，将在之后的学习中进一步研究。

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