浅谈热带气旋对船舶安全航行的影响及避离方法

2014-04-29 23:19韩汝超
中国机械 2014年18期

韩汝超

摘 要:热带气旋是影响我国沿海船舶航行条件的一大天气系统。每年都会有一定数量的热带气旋活跃于我国的沿海。本文主要介绍热带气旋的概况和天气结构特征及不慎驶入的避离方法。

关键词:热带气旋;安全航行;避离;危险半圆

热带气旋是发生在热带、亚热带海面上的气旋性环流,由水蒸气冷却凝结时放出潜热发展成的暖心结构。所以当它登陆后或者移动到温度较低的洋面,便因失去温暖、潮湿的空气供应能量,而减弱消散或失去其特性变为温带气旋。

1.热带气旋概况

热带气旋是一种低气压天气系统,在热带地区离赤道平均3-5纬度外的海面上形成,其移动主要受到科氏力及其它大尺度天气系统影响。

热带气旋是影响我国的主要灾害性天气系统之一。在其活动过程中,伴随狂风、暴雨、巨浪。因此对海上船舶航行造成极大的影响。虽然热带气旋对经过的地区有解除伏旱的作用,但也会造成人民生命财产的巨大损失,我国沿海地区每年都遭袭击。

2.热带气旋的天气结构特征

2.1气压特征

热带气旋的中心强度海平面气压一般都在950hPa以下。在地面天气图上,热带气旋区域内等压线非常密集,这是热带的一个显著特征。在台风区内,水平气压梯度力很大,一般可达0.5-1 hPa /km,是平均值的50-100倍。热带气旋是暖心结构,根据静力学原理,水平气压梯度随高度的增加而减小,并在某一高度转为反向,气压梯度力的层次约在150-100 hPa,这一层次上,气旋性低压环流消失,转为反气旋性高压环流。

2.2风场特征

热带气旋的地面流场,按风速大小通常可分为三个区域:外圈:又称外围区,自热带气旋边缘向里风速逐渐增大,风力一般在8级以下,呈阵性;中圈:又称涡旋区,风力8级以上。风的径向分布特征是:越往中心风力越大。在近中心附近为围绕眼的最大风速区,其宽度较窄,平均10-20km,通常与围绕眼区的云墙区相重合;内圈:又称眼区,直径一般为10-50km,最小的10-20km,最大可达100-150km。熱带气旋越强,眼的直径相对较小。在眼区,风速向中心迅速减小,近乎是静风。

2.3眼区和云墙区特征

眼区基本上是晴空少云区,只在低层有少量层积云。眼中心气压最低,眼周围是近于垂直的云墙,该区域空气具有非常强烈的上升运动,其值可达5-13m/s。云墙及其邻近地区是风雨最剧烈的地区,最大降水和破坏性的风力就发生在这里。

3.热带气旋的避离

3.1热带气旋来临的征兆

3.1.1海象

热带气旋能造成巨大的波浪,并向四周传播到很远。传播速度比其移速快3倍以上。因此在没有风的情况下出现涌浪或者由于涌浪和风海流使海水发生翻动,海底的腐烂物质上浮,致海水异常腥臭,都可据此判断其存在的可能性。

3.1.2风

热带气旋接近时,当地盛行风往往会发生改变。在信风区域内,在小范围内发现东风风速比平均值增大25%以上,就应该提高警惕,尤其是在流线有气旋性弯曲的地方。以我国沿海为例,在南海沿岸西南风季里,或是东海、黄海沿岸南风、东南风季节里,遇到东风或东北风出现并逐渐加强,则可能有热带气旋来临。

3.1.3物象

①海鸟成群飞来,很不安宁,乱飞乱叫,或落在甲板上,赶也不飞,表示附近有热带气旋存在,它们饱受折磨。

②突然出现少见或者从未见过的生物,也说明附近海上可能有热带气旋存在。这些生物是由于海上大风形成的风海流或海水翻腾带来的。

3.2不慎进入热带气旋的处理方法

(1)船舶在热带气旋中的相对位置判断

顺着热带气旋的移动方向往前看,把其分成两个半圆,分别称左、右半圆。在北半球,由于低气压气旋逆时针旋转,与其本身的前进运动矢量迭加,造成热带气旋右半圆的天气海况较左半圆复杂多变。便把右半圆称为危险半圆,而左半圆为可航半圆。

船舶一旦误入热带气旋区,必须要掌握它的状态和本船在其中的部位,然后才能采取适当的航法尽快驶离。不论南、北半球,当真风向随时间顺时针变化时,处在右半圆,反之处在左半圆,若真风基本不变时,船舶处于其的进路上;越接近其的中心,风力越大,当气压随时间降低时,船舶处于前半圆,反之处于后半圆,风向不变而风力增大或气压降低时,船舶在其中心的正前方,反之,则船舶处在后半圆中心尾迹上,无风气压值最低,甚至可见晴空而海面为相当高的三角浪的情况,则船舶处于眼区。

(2)避台驾驶法

航行在热带气旋范围内的船舶,必须要确定它的动态和本船在其中的部位后,方可根据实际情况,采取有效的航行方法进行避离,否则盲目行动会陷入更被动的局面,造成更大的航行危险。

近海航行的船舶在遇到热带气旋来袭应及早的驶入最近的避风锚地。航线在大洋上的船舶必须尽其所能避开其中心。现将船舶不慎进入后,根据在它范围内位置不同的驶离方法介绍如下:

①危险半圆避离法:

在北半球,应使右舷船首顶风全速脱离,保持风从右舷(南半球为左舷)10-45°来,直到离开危险区域为止;若船舶位于可航半圆,则以右舷(南半球为左舷)船尾受风脱离,保持受风角为30-40°。

②可航半圆避离法:

北半球的左半圆,风向与台风移动路径相反,风向逐渐左转,风力比右半圆小,船舶被压入台风中心的危险少,此时,应使右尾受风驶离台风中心。如前方没有充分的避离余地,则可改使右首受风,顶风滞航。

③在台风进路上的操纵方法

船在台风进路上时,风向不变,气压下降,台风中心即将来临,此时在北半球应使船尾右舷受风顺航,迅速驶进左半圆,直至气压回升,风力变小,离开险区。

4.结束语

船舶在航行过程中会受到多种天气系统的影响。而热带气旋对船舶的影响是较恶劣的,发生在我国附近海域的热带气旋往往会影响我国南海、华南沿海、台湾海峡,甚至华东大部分地区,航经该海域的船舶必须全时做好防台准备,以确保人命和船舶财产安全。

参考文献:

[1]陈家辉.航海气象与海洋学.大连:大连海事大学出版社,1998

[2]陆志材.船舶操纵·大连:大连海事大学出版社,1999

[3]陆 丹.浅析南海热带气旋对船舶安全航行的影响及其避离方法.航海·2014年04期.