北太平洋冬季,影響船舶安全航行的主要因素是冬季的北太平洋強烈發(fā)展的溫帶氣旋所帶來(lái)的大風(fēng)巨浪。同時(shí),在北太平洋的中高緯度(40°N左右)又是盛行西風(fēng)帶,7級以上大風(fēng)在1月份出現的頻率在30%~35%左右。而流,從輕津海峽出來(lái)至165°E主要受親潮影響,流向西南,流速小于0.5kn;從170°E~170°W流向多變,但主要為西行流,流速約0.5kn;170°W以東受阿留申流的影響,流速在0.7kn左右。經(jīng)白令海西行的船舶會(huì )因此增加航速,但因總體流速不大,對于大型高速集裝箱船舶,從美西至遠東中高緯度航線(xiàn)設計時(shí),主要考慮如何避開(kāi)冬季北太平洋溫帶氣旋,達到安全、經(jīng)濟的目的。
1冬季北太平洋的溫帶氣旋
影響冬季北太平洋中高緯度航線(xiàn)安全航行的溫帶氣旋,主要是產(chǎn)生于日本海的強烈發(fā)展的鋒面以及從中國大陸東移入海的黃河氣旋、江淮氣旋。強烈發(fā)展的溫帶氣旋具有很大的摧毀力,嚴重威脅遠洋航行船舶和貨物的安全。在冬季,在北平洋中高緯度,設計一條比較安全的橫渡太平洋航線(xiàn)時(shí),要充分考慮溫帶氣旋的活動(dòng)規律及其分布。
1.1強烈發(fā)展的鋒面氣旋的發(fā)生地
椐統計資料,北太平洋海域發(fā)生的強烈發(fā)展的鋒面氣旋,主要來(lái)自?xún)蓚€(gè)地方。
一是在135°E以東160°W以西,35°N附近以北的洋面上。在35°N~55°N,140°E~170°E是該類(lèi)氣旋的高發(fā)海域,約82%發(fā)生在該海域。究其原因,主要是該海域是著(zhù)名的黑潮暖流與親潮冷流的交匯處,海溫梯度大,大氣斜壓性明顯,鋒面抬升作用強烈。
二是冬季的我國沿海,在強冷空氣的東南側,從大陸東移入海的鋒面氣旋。該氣旋入海后,受海面暖濕氣流和其后部冷高壓的共同作用下,中心氣壓快速下降,氣旋加強并東移至日本以東海面成為超強氣旋。從統計資料看,此類(lèi)氣旋的強度與其東移入海的緯度有關(guān),在35°N附近比之在40°N附近的入海氣旋,通常前者的強度要比后者強得多。
1.2氣旋的移動(dòng)和發(fā)展路徑
西伯里亞冷高壓的強度、位置、分裂南下和東移,直接影響下游溫帶氣旋的發(fā)生、發(fā)展和移動(dòng),尤其是冬季我國大陸強冷空氣或寒潮爆發(fā)所伴隨的大尺度環(huán)流,激發(fā)了下游溫帶氣旋的強烈發(fā)展。通常在溫帶氣旋形成強烈發(fā)展的超強鋒面氣旋前的1~3天內,我國沿海有強冷空氣爆發(fā);溫帶氣旋的強度與強冷空氣爆發(fā)時(shí)間的長(cháng)短、強度有著(zhù)密切關(guān)系。
為預防這類(lèi)氣旋的襲擊,作為冬季航行于該水域的航海人員要密切關(guān)注我國大陸是否近期有冷空氣或寒潮經(jīng)過(guò),在貝加爾湖以西是否有冷高壓存在、加強和移動(dòng)。
筆者根據20多年的航海經(jīng)歷和觀(guān)察,東移入海的氣旋和沿海135°E海區生成的氣旋的移動(dòng)路徑有兩支:一支向東北方向移動(dòng)并迅速加強,在阿留申群島的阿圖島附近洋面達到最強(即170°E附近以東),并進(jìn)入白令海,然后減弱東移至北美大陸或阿拉斯加消亡;另一支主要東移并迅速加強,然后向東北東移動(dòng),在阿留申群島附近洋面或阿拉斯加灣達到最強,隨后減弱消亡或移至北美大陸。
通常該類(lèi)氣旋在加強過(guò)程中,移動(dòng)速度慢,而在加強后,移速很快,平均達到20kn左右,個(gè)別達到25kn以上。剛開(kāi)始加強時(shí),移動(dòng)方向有兩種:一是東移,緯差小于5°緯度,另一種向東北方向移動(dòng),其主要受高空氣流的引導。當氣旋處于高空的槽中,它將向東移;當處在槽前,它將向東北方向移動(dòng)。同時(shí),在500hPa天氣圖上,通常在5640線(xiàn)以北300~600nmile,并且平行于5640等高線(xiàn)向東移動(dòng)。
2美西—遠東航線(xiàn)的設計與選擇
2.1不同航線(xiàn)的比對
?。穆迳紘\出發(fā),大圓航線(xiàn)GC至輕津海峽的襟裳岬附近,經(jīng)輕津海峽,然后恒向線(xiàn)RL至上海,距離為5669nmile左右;
ⅱ)從洛杉嘰出發(fā),沿35°NRL經(jīng)大隅海峽至上海,距離是6083nmile;
ⅲ)從洛杉嘰出發(fā),GC至UNIMAK水道,再GC至阿圖島北,經(jīng)輕津海峽RL至上海,距離為5752nmile;
ⅳ)從洛杉嘰出發(fā),取混合航線(xiàn),以45°N為限制緯度,大圓航線(xiàn)至上海,距離為5785nmile;
ⅴ)從洛杉嘰出發(fā),取限制緯度45°N的大圓航線(xiàn),經(jīng)大隅海峽至上海,距離為5836nmile。
ⅵ)從洛杉嘰出發(fā),取RL至35°N/160°W然后GC至輕津海峽的襟裳岬附近,經(jīng)輕津海峽至上海,距離6034nmile。
從上述的數據中,我們不難發(fā)現以35°N恒向線(xiàn)至上海,與最高大圓航線(xiàn)相比,兩者航程相差420nmile左右,但通??梢员荛_(kāi)阿拉斯加冬天的惡劣天氣。假如因在高緯度遇到大風(fēng)浪,船舶不得不減速以平均19kn左右或更低的速度航行,按航線(xiàn)(?。┤獹C航線(xiàn)5669nmile,需時(shí)298h;而如果使用35°N恒向線(xiàn)至上海,距離為6080nmile,以21kn計算,需時(shí)289h,早到目的港9h。
再比較船舶在大風(fēng)浪航行狀態(tài)下的能耗:船舶為維持大風(fēng)浪中航行,主機負荷會(huì )加大,從而導致耗油增大,而航速不一定達到要求的速度。在實(shí)際運行中,常會(huì )因風(fēng)浪的原因,主機各項工況不允許保持原有的主機運轉指數,而必須降速運轉。
2.2航線(xiàn)的選擇
根據前面的分析,從美西返航遠東,在冬季北太平洋中高緯度西行的船舶,主要受此地區強烈發(fā)展超強鋒面氣旋的影響,尤其是西行船舶可能較長(cháng)時(shí)間陷入狂風(fēng)惡浪區航行。故在冬季北太平洋西行選擇航線(xiàn)時(shí),一方面要參照傳統的氣候航線(xiàn),更重要的是要根據當時(shí)的大氣環(huán)流和天氣大勢及氣象部門(mén)發(fā)播的中長(cháng)期預報來(lái)設計制定航線(xiàn),并視情做相應的修正??傊?,西行船舶,應盡量避開(kāi)超強發(fā)展的溫帶氣旋所帶來(lái)的狂風(fēng)惡浪區。
筆者根據多年航行于該海域的經(jīng)歷,覺(jué)得如果從舊金山以南至長(cháng)灘、洛杉嘰港口返回國內,在天氣形勢變化3-5天的周期中,最理想的航線(xiàn)應該?。áぃ┧龅暮铰?,既可以避開(kāi)已經(jīng)進(jìn)入阿拉斯加灣超強鋒面氣旋所帶來(lái)的大風(fēng)浪區,又可以根據天氣預報在抵160°W之前進(jìn)行選擇:是上行過(guò)輕津海峽,還是下行過(guò)大隅海峽,可以對航線(xiàn)有很大的機動(dòng)選擇余地。
如果在抵160°W之前日本以東洋面(35°N/150°E)附近沒(méi)有什么溫帶氣旋存在、發(fā)展或氣旋位置比較偏南,其移動(dòng)路徑是向偏東方向,可以選擇按(ⅳ)航路繼續航行,并有可能的話(huà),盡可能加速過(guò)溫帶氣旋移動(dòng)路徑的前方。因為通常該類(lèi)氣旋會(huì )在經(jīng)度170°E~180°E左右轉向,那樣即使其過(guò)后改向東北或北北東,船舶航行也處在氣旋的東側或東北象限,順風(fēng)航行,風(fēng)浪也相對小些。而此時(shí)如果船舶向南轉向,因大風(fēng)區往往會(huì )在中心向南延伸達1000nmile左右,要避開(kāi)大風(fēng)區,繞航較多。
反之,如果溫帶氣旋位置偏北,可選取35°N恒向線(xiàn)航行經(jīng)大隅海峽,必要時(shí)提早改向駛往更南,避開(kāi)氣旋南部和西南部的大風(fēng)區,保護船舶和貨物的安全。本人也曾經(jīng)這樣走過(guò)幾次,總的感覺(jué)不錯。
至于夏季從北美返航,建議還是走航線(xiàn)(?。┧龅暮骄€(xiàn),但會(huì )常遇到區域性的大片霧區,要充分做好霧中航行的準備。通常不會(huì )有什么特別的惡劣天氣,主要關(guān)心是否在北太平洋低緯度有熱帶低壓形成,注意其移動(dòng)方向。因為在該季節有部分熱帶低壓在20°N附近轉向,并向高緯度移動(dòng)而變成強熱帶氣旋,產(chǎn)生惡劣天氣,危害海上船舶的航行安全,但其比率較小,只要密切關(guān)注,適時(shí)采取措施,對整個(gè)航線(xiàn)航行不會(huì )有太大的影響,較之冬季,可以用“MUCH BETTER AND MORE COMFORTABLE”來(lái)形容。
3結束語(yǔ)
冬季北太平洋西行航線(xiàn)的選擇,要根據當時(shí)的中長(cháng)期天氣預報和高空圖大氣環(huán)流的變化,以及本船的航行狀況(吃水、船長(cháng)、貨種、穩性和船速)進(jìn)行考慮、分析和選擇,及時(shí)避開(kāi)日本東部海域所產(chǎn)生的超強發(fā)展的溫帶氣旋的襲擊,以達到安全經(jīng)濟航行的目的。
作者:趙建新 來(lái)源:航海技術(shù)