浅谈气象对海洋科考的影响

蓝明华 孙雁鸣 张培豪

摘 要：十八大以来，随着我国海洋强国战略目标的确立与实施，中国海洋调查逐步从近海走向深远海，我国的海洋调查水平得到大幅提升。尽管科考船的吨位和抗风浪能力都较以往有所提升，然而海洋调查活动依然受到客观气象条件如热带气旋或寒潮等灾害性天气的制约和影响。整个海洋科考航次期间，科考船需要对海洋气象进行研判，提前做好预防措施和应急预案，以保证海洋科考安全、高效运行。

关键词：海洋气象 海洋科考 应对措施 气象研判

1.前言

众所周知，和大型商船相比，海洋科考船吨位小、抗风浪能力差，更容易受到恶劣海况的影响。因此，科考船在大海中航行作业，必须尽可能避开大风浪海域，选择有利的气象海况条件，才能保障船舶安全经济航行，科考活动安全高效进行，提高营运效益。要达到此目的，驾驶人员应掌握海洋气象的基础知识，了解气象对对海洋科考活动的影响，才能制定应对恶劣气象海况条件的有效措施。

2.海洋天气系统概述

天气系统的空间分布和时间变化错综复杂。不同海区，不同季节，海洋气象千差万别。不同的天气系统，具有不同的天气特征。大尺度天气系统如气团、锋面气旋、冷高压、副热带高压、热带气旋等，影响范围广、持续时间长，为人们所熟悉。而中小尺度的强对流天气系统如雷暴、龙卷、冰雹等容易被忽视，这些系统虽然尺度小、生命期短，但天气现象剧烈，具有很大破坏力，需要引起重视。

3.海洋气象对海洋科考产生的影响

海洋科考活動离不开有利的气象海况条件。一般来说，为了获取理想的测量数据，以及保证水下设备的安全，通常选择好的气象海况下开展调查作业。然而实际作业中，经常遭遇较差天气海况，不同的天气系统所带来的恶劣气象海况程度是不一样的，以下列举常见的影响海洋科考活动的大尺度天气系统和天气现象。

3.1气旋

热带气旋具有强度大、影响范围广、破坏性强等特点，被称为“风暴之王”。热带气旋来临时，带来的狂风暴雨天气，海面产生巨浪和风暴潮，严重威胁海上船舶安全。此外，温带气旋和极地气旋也不容忽视，这两种气旋同样可以达到台风等级强度，产生的狂风暴雨（或暴风雪），对船舶的航行和科考活动构成严重威胁。因此，气旋活动频繁的海域开展海洋科考活动，要特别注意防范气旋产生的影响。

3.2冷空气

冷空气对海洋科考活动影响程度仅次于气旋。冬季冷空气活动频繁，强冷空气过境时，造成大幅降温、降水（雪）和大风等天气现象，在中纬度海域还引起大风浪，对科考船的航行构成重大影响。尤其是寒潮来袭时，气温和气压骤降，气温在24小时内下降10℃以上，风力速增，3小时左右海上风力最大可达12级，海上掀起大到狂狼，甚至引起风暴潮，严重影响船舶安全。

3.3西风带

西风带也称"咆哮西风带"，大约在南纬40度至60度附近，常年盛行6级至7级的西向风和4米至5米高的涌浪，严重影响海洋科考船的航行安全。而且，西风带气旋活动十分频繁，平均两天至三天就有一个气旋经过，特别是强气旋来临时，可造成西风带内狂风雪暴和高达十几米的巨浪，给海上船舶航行带来极大困难和危险。3.4其他气象要素

浓雾是影响航行船舶的重要气象要素之一。据统计，引起海上船舶碰撞事故最多的海洋气象环境要素是雾。海洋科考船在大雾天气下航行和作业，需要严格遵守雾航规定，采取雷达、AIS等现代化助航仪器等有效措施，加强瞭望，使用安全航速，谨慎驾驶，确保安全。另外，雾霾、沙尘暴或雷暴天气发生时，海上能见度降低，需要增派瞭望人员，也应果断采取雾航措施，规避过往船舶。

4.海洋科考活动海域、海洋调查手段以及抗风浪能力

4.1主要调查海域

过去，海上科考主要海域集中在中国沿海和西北太平洋。近年来，随着海洋科考陆续交付使用，海洋科考活动进入新的发展时期。海洋调查海域也从近海发展到极地大洋，海洋科考海域主战场也转移到深海大洋，走出中国海，深入到太平洋、印度洋、大西洋，延伸到南北极海域。

4.2主要调查手段

常见的海洋科考调查方法和手段种类较多，可分为海底地形地貌测量、地球物理探测、海洋地质取样调查、海洋环境水文调查等。不同的调查手段，所采取的船舶操纵方法是不一样的；另外不同作业，船速也有所不同。下面列举某科考船的调查操作方法：

（1）地形地貌测量如多波束、浅层剖面、海底摄像，船舶保向保速行驶，速度根据需要调整；

（2）地球物理探测如拖带电缆作业，要求船舶保向保速行驶，作业速度一般5节左右；

（3）海底地质取样如箱式、柱状取样、深海浅钻，要求船舶漂航或动力定位支持；

（4）海洋环境测量如温盐深（CTD）一般要求船舶漂航作业，而长锚系作业要求船舶顶流慢速航行；

（5）其他作业如无人遥控潜水器ROV、无人无缆深浅器AUV作业，需要动力定位支持或慢速航行。

4.3各种调查作业的抗风浪能力

调查作业的抗风浪能力，理论上以船载调查设备和可移动设备的设计抗风浪能力为参考依据。事实上，抗风浪能力和调查设备的生产厂家、设备老旧程度、安装位置、船型、装载状态等均有一定关联。以下结合实际工作经验，列举某科考船作业时的抗风浪能力：

（1）海底地形地貌、地球物理探测、地质取样等作业：风力≤6级，浪高≤2.5米；

（2）长锚系、ROV、AUV等作业：风力≤5级，浪高≤2米。

实践证明，在风力超过7级、海浪超过3米的恶劣海况下，几乎所有调查作业都不适合，所采集的资料质量不符合技术要求，而且船舶横摇或纵摇剧烈时，对调查设备和人员安全构成严重影响。

5.应对恶劣气象海况的预防措施

海洋科考是一种高风险职业，经常会遇到不利天气影响，船上应做好应对恶劣海况的预防措施，尽量使科考船远离大风浪区，保证船舶和人员的安全。建议做到以下几点：

（1）每天定时接受气象信息，实时关注气象变化，合理安排调查作业；

（2）当灾害性天气将影响作业海区时，提前启动防风应急预案；

（3）提前做好大风浪航行的准备，检查甲板設备系固情况，水密门窗的水密性以及下水道是否通畅；

（4）当遇到大雾天气时，立即采取雾航措施，加强值班瞭望，谨慎驾驶；

（5）遭遇其他灾害性天气如雷暴、暴风雪时，应暂停甲板作业，待气象条件好转时再恢复作业，确保安全。

6.认真做好气象研判

海洋科考离不开有利的气象条件，如何做好气象研判工作成为船长日常关心的重点。海洋科考期间，通过各种途径获取各种类别的传真天气图，是做好气象研判分析的前提。常用的传真天气图有：地面分析图、地面分析预报图、海浪分析图、海浪预报图、云图、台风路径图、海冰图等。

6.1传统气象接收途径不足

过去，科考船主要靠气象传真机、N AV T E X航行警告机、INMARSAT-C站等接收作业海区临近气象台站发布的天气报告或者恶劣天气警报。然而，这些气象接收途径存在以下不足：

（1）调查海区远离大陆，信号接收效果不好，很难获得清晰的传真图或气象信息；

（2）航海技术欠发达地区气象服务水平较落后，部分海区很难保证实时获取最新的气象传真图。

6.2利用互联网查询气象信息的优势

远洋船舶在横渡大洋时或大洋深处作业时，为了弥补传统的气象信息获取途径的不足，利用互联网查找相关气象预报信息成为有效补充。因特网获取气象信息有如下的优势：

（1）实时性、快捷性；可以随时随地查询相关气象网站的气象传真图和海浪预报图；

（2）清晰、准确性；网上直接下载的气象图，比传真图更清晰、直观、准确；

（3）可靠、指导意义强；通过对比不同气象网站的气象信息，分析研判某海区的未来气象变化，对海洋科考活动更有参考指导意义。

7.结束语

海洋科考充满风险，海上气象千变万化。在实际科考过程中，我们要密切关注海洋气象的变化，通过网络获取相关海区的气象资料，积极做好海洋气象的研判分析，提前做好应对恶劣天气海况的预防措施，才能做到有备无患、未雨绸缪，最终保障船舶和人员安全，合理开展调查作业，降低调查作业风险，减少恶劣气象海况对船舶造成的不利影响，提高船舶安全运行效率，为国家和社会创造更大效益。

参考文献：

[1]陈佳辉，张吉平.航海气象与海洋学[M].大连海事出版社，2001.