关于航海气象学介绍

[拼音]：hanghai qixiangxue

[外文]：navigational meteorology

研究与航海有关的气象学问题的学科。凡影响船舶航行的气象条件的形成和变化规律、与气象关系密切的海洋水文条件，以及这些条件对航海和船舶驾驶的影响和应用等，均属其研究范畴。

航海学的发展与气象学的发展和应用有极其密切的关系。远在独木舟航海时代，人类就注意到按气象条件（经验）选择出航时间和航行海域。至帆船时代，人们已能利用海上的风做为航行的动力。魏晋南北朝时(220～589)，中国以风为动力的海船就经常来往于中国和波斯（即今伊朗）等国之间。海上狂风恶浪往往造成航海船队的覆没。15世纪末，航海者开始掌握东北信风知识，由于它有利于商业贸易船队的航行，又称贸易风。17世纪，航海中已开始使用实质上是测量气压变化的晴雨计，以预测风暴的来临。随着蒸汽机船舶的出现和发展，航海者不断总结航海中的各种环境资料，至1805年，英国人F.蒲福根据风对地面和海面物体影响程度拟定风力海况等级表，称为“蒲福风级表”(见气象要素)。从19世纪开始，主要依靠航海实践中积累的资料，开始编制用于大洋航行和局部海域使用的各种航海气候图。这个时期，海上风和海流图的出现，有助于航海家们据此设计出适用于不同季节横跨大洋航行的季节航路。1938年美国天气局出版了全球范围海洋上的《海洋气候图集》。但直到20世纪50年代，这种海洋气候图志才较为系统和完善并成为航海和航路设计的主要依据。此后，海上气象观测、气象情报传输、海洋天气预报等，也都有了很大发展，海洋天气分析图表和预报产品，开始通报到海上，使其在航海上得以广泛应用。从50年代蓬勃发展起来的船舶最佳航线选择技术，是气象学结合海洋学在航海上的重要应用，也是航海气象学的重要发展。现代航海气象学所研究的课题，就是应用气象学，尤其是海洋气象情报和预报服务方面的成果，保障船舶安全经济航行，避免和减少由于海上环境条件给航海所带来的不利影响和损失。这些研究，同时也丰富了气象学的研究内容，促进了气象学的发展。

对航海有影响的不仅有气象条件，而且还有海洋水文条件：

（1）风是帆船前进的基本动力，但对各类机动船舶，风则主要影响其航向和航速。风对船体形成风压，造成船舶偏航，偏航的大小与风向、风速和船舶性能等有关。

（2）海浪是风作用于海面产生的一种海水运动。长时间的强风，会造成巨大的波浪，引起船舶横摇、纵摇和垂直运动。横摇的最大危险在于船舶自由摇摆周期与波浪周期相近时，会出现共振现象，使船舶的横摇振幅骤增，从而导致船舶的倾覆。剧烈的纵摇会使螺旋桨露出水面，引起机器不正常工作和速度的损失。船舶在波浪中的垂直运动，还容易造成浅水域船舶触底。海浪引起船舶的各种运动，都会造成船舶减速。例如，无浪时的航速为 17.2节(海里/小时)的船只，在 6级风的海浪中航行时，在顺浪、横浪及顶浪情况下，通常航速分别可降至15.5、13.5和11.2节;如在 8级风的海浪中航行，航速分别降至13.5、9.7和7.4节；在10级以上的浪中顶浪航行，船只几乎不能前进，且有翻沉的巨大危险。

（3）海雾造成能见度降低，对船舶驾驶有很大影响。在雾区航行，即使有雷达导航，船舶碰撞情况仍有发生。

（4）海流会形成对船体的流压，使其偏航，造成危险。海面风是引起表层海流的重要原因。船舶正确使用海流资料，能使船舶增加速度、节省燃料。

（5）海冰和冰山是高纬区航行的巨大威胁。历史上曾经发生许多次冰海沉船的海难事件。1912年英轮蒂坦尼克号就因冰山撞裂船体而沉没，使船上千余人丧生。海冰和冰山都会随风和海流而漂移，大西洋的南极冰山，可漂移至南纬36°～40°。上述各种影响航海的重要水文气象条件的多年特征，是选择确定航线（气候航线）和制定航海计划的重要依据。这些资料都刊于海洋水文气象图集和各类航路指南及航海手册中。而实时海洋水文气象情报和预报服务，则按世界气象组织协调的海洋气象服务计划，由国家级、区域级，乃至世界气象中心、海洋中心发布。

长期以来海上航行采用气候航法，即根据大洋水域的气候资料选定航线。随着海洋水文气象预报技术的进步，尤其是波浪预报和海面风场预报达到实用程度后，船只可利用预报结果选择航线，即采用天气航法。此种方法的优点是，充分使用浪、风、海流、雾、海冰等环境条件的预报结果，全面考虑航行时间、燃料消耗、船体摇摆、货物及船体损伤等要求，选定最佳航线，或依最小航行时间的要求，选定最小航时航线。这就是通常所说的最佳航线预报或经济航线预报。这种导航服务，在多数国家由政府海洋气象预报机构的航线服务部门提供，但在有的国家，由商业性导航公司专门承担此种业务。