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三、气象导航的基本原理和定线流程
1.气象导航的基本原理
气象导航的基本原理是根据当前天气和短、中期天气海况预报,结合船舶性能、装载情况,
选择一条尽量能避开大风浪特别是顶头浪和横浪等不利因素,又能充分利用有利的风、浪、流
等因素的航线,使其达到所要求的最佳程度。可见,大范围天气和海况预报是船舶气象定线的
基础。
图21-1 中航线A 是从纽约至英国南安普敦之间的大圆航线,航线B 是气导机构的推荐
航线,黑色实线是预报的等波高线(单位ft),它反映大洋上的风浪分布。图中航线A 虽然航行
距离最短,但要途经大范围的大风浪区,最大波高达28ft(8.5m )以上,会使船速降低很多,而
且还可能造成船损、货损,严重威胁航行安全。在航线B 上,虽然路程长些,但最大波高只有
12ft(约3.7m ),且有顺风、顺浪的优势,可节省不少时间,加上避开了风暴侵袭,在航行安全和
经济效益上明显优于航线A。
2.气象导航的定线流程
虽然气象导航的基本原理并不复杂,但鉴于目前天气和海况的预报水平还未能达到与实
况完全吻合的程度,而且现在气象定线中使用的船舶运动性能函数多是经验性的,所以在实际
定线过程中,一般分为两步进行:第一步考虑全程优化,由航线选定程序优选出初始推荐航线;
第二步是船舶开航后,再不断利用最新预报资料对局部进行优化,即由监视程序对船舶进行跟
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图21-2 岸导机构的定线流程图
图21-1 大西洋上的最佳航线选择示意图
踪导航。岸导机构的定线流程如图21-2 所
示。
3.气象导航使用的资料
1)地面气象资料:南、北半球地面实况
资料和各种预报时效的数值预报产品;世
界各大洋实时船舶气象报告资料和接受定
线船舶的天气报告资料。
2)高空气象资料:南、北半球高空实况
分析和预报图。
3)波浪资料:各大洋波浪实况分析和
预报图。
4)卫星气象资料:覆盖全球实时卫星
云图照片每小时一次,各种海洋气象卫星
数值计算资料。
5)冰况资料:可通过卫星云图分析,也
可通过传真机接收冰况图。
6)海流资料:各大洋表层海流实况值
和推算值资料(包括潮流),以及传真海流
图。
7)飓风、台风等警报资料, 通过电传、
传真机或国际互联网获得。
8)航海资料: 各类海图, 引航图、水路
志、航行警告,不同航线、不同种类船和实
际航行航线的统计资料,航海专业书籍等。
9)船舶资料:各类型船舶性能曲线、船
速、稳性、吃水差、船舶装载、货物种类等资
料;船舶航行实测反馈资料。
4.船舶运动性能曲线
研究表明, 在通常情况下波浪是影响
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船速的最主要的要素。船型、功率和船体特性不同的船舶,对海上波浪的应答特性是不同的,船
舶性能曲线(Ship’s P erform ance C u rve),又称“波高- 船速曲线”,就是用来表示不同波高、波
向的海浪对船速的影响的一种曲线图。如图21-3,是美国海洋气象导航公司(O cean R outes
Inc.)研制的一种表示船速为20kn 的液体燃料船的运动性能曲线。
图21-3 20kn 液体燃料船的性能曲线
有了船舶性能曲线图,就可以根据航行海区的波浪预报图,查出船舶所在处的波高和波
向,求得下一段航程中船舶的航速,便可推算未来若干时段内的航程。因此,船舶性能曲线,无
论对于岸导还是船舶自导都是不可缺少的资料。
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