一、中国近海 中国近海冬夏季风交替显著,为季风气候区。中国近海大致可分4个气候区:渤、黄海为暖温带季风气侯区,东海为亚热带季风气候区,南海大部分海域为热带季风气候区,北纬10°以南的南海属赤道季风气候。
10月~翌年3月盛行偏北季风,渤海和黄海北部多西北风,黄海南部和东海北部多北风,南海则多东北风,风速由北往南增大;1月6级以上大风频率在20%以上,济州岛附近和台湾海峡大风频率高达40~50%。6~9月盛行夏季季风,渤、黄、东海多东南或南风,南海多南或西南风。风速由北向南增强,大风频率,渤海和黄海北部不到5%,黄海南部和东海为5~10%,南海为5~20%。此外,各海区还不同程度地受冷空气、温带气旋、热带气旋和台风的影响。
10月~翌年5月,来自西伯利亚冷高压的冷空气常影响中国近海。冷空气过境时,常有大风,最大可达10级以上,并持续数天。冷空气强盛时就成为寒潮,渤、黄海近岸最低温在5℃以卜,降温幅度达10~21℃,寒潮持续天数最短为2~3天,最长为8~10天。
气旋 7~9月为中国近海热带气旋的盛期,平均每年出现热带气旋29次,以南海最多,东海次之,渤海最少。热带气旋,渤海最频繁在7月,东海在8月,南海在9月。台风(8~11级)和强台风(大于12级)在热带气旋中所占的比例,南部海区大于北部海区。黄、东、南海台风占热带气旋的比例分别为31.5%、37.7%和59.4%,强台风的比例分别为31.9%、40%和13.5%。渤海仅7~8月有热带气旋活动,于1949~1978年间,侵入渤海的强台风2次(1972和1973年7月),台风3次,热带气旋4次。热带气旋的移动途径分向西、向东北和在中国登陆3类,各占19%、49%和27%。每年平均有7次在中国登陆。南海生成的热带气旋,无一定移动规律性,仅25%在越南登陆。
此外,春、冬季常有东海类、江淮类和黄河类温带气旋发生或过境,分别影响东海、黄海和渤海,并伴有暴雨和5~7级大风。南海及其以东的热带辐合带,也易使南海出现恶劣天气。冬季自南沙群岛经台湾、琉球群岛至济州岛一带附近海域常有大风,为大风带。南海中南部、钱塘江口至朝鲜半岛南端木浦一带、九州岛以西近海、山东半岛附近海域,尤其是成山角,常年出现阵性大风。
二、 日本海域
1、日本周围海域的波浪
日本周围海域的波浪,是由于季风连吹、低压过境、台风袭击所兴起的。
冬季接二连三的西北风吹送,使得广大范围的海上刮起了连续几天的大风大浪;欧亚**产生的低压,东移日本海域后急剧增强,所掀起的狂风大浪,半径可达500至800海里,波高在广大范围内超过5米。更有甚者,台风在夏、秋季袭击时,台风进路附近产生的异常波浪,也会在很大范围内形成破坏力。因此,通常说来,日本周围海域,成年都会产生大风大浪。
为了航行安全以及航线设计的需要,就必须研究和掌握日本海域的波浪分布情况。
日本周围海域的波浪月分布,波浪情况,在冬季,日本周围海域的平均风速为15-20kn,平均波高1.5-2.0m。大浪频率最高的在关东东方海上,平均波高2.5m以上,甚至可达3.5m。春季,日本周围海域的平均风速为10-17kn,平均波高1-1.8m。2m左右的大浪频率发生在堪察加半岛南东方的三陆冲以东的海上。夏季,日本周围海域的平均风速为9-13kn,平均波高0.8-1.5m。是一年中海面最平稳的时期。2m左右的大浪频率发生在潮岬以远的外海海面。秋季,日本周围海域的平均风速为13-18kn,平均波高1.3-1.9m,仅次于冬季的风浪。2.5m以上的大浪频率仍在北海道东部以远的海面上发生,甚至可达3m左右的平均波高。
2、季节风波浪
由于季风是长时间向一个方向吹送,影响的距离长,甚至大风大浪波及整个日本周围海域。当低气压伴随冷锋过境,海上风速可达20m/s以上的偏北风,连吹数天。特别,当寒流侵袭,高空气流不安定,还会发生风向急变的突来风,造成海面的三角波,三角波猛烈增强时,对大型船的破坏力很大,常常造成不坚固船的断裂沉没,务必十分当心这种三角浪。
3、低气压波浪
强烈的低气压内的风,吹送时间长,吹送距离远,会造成恶性波浪。
一般的低气压伴随锋线的时候,冷锋前面的暖区域内有较强的偏南风吹续,就产生了偏南波浪。等冷锋过境,风向急变,偏南波浪减弱,偏北波浪生成,不同方向的波浪共存,使得海面状况恶劣。冷锋带来的强风,可使海面波高猛增,最大波高可达13米以上。
4、台风的波浪
台风的波浪分布,右后象限最发达风高浪大,左前象限最静稳。
台风的右半圆比左半圆风速大,浪也高。右半圆的流浪与台风进路一致,波浪与同一方向的风,持续时间长,扫过的距离也远。后半圆发生的波浪,与前半圆的余波重合时,波高增大。因此,后半圆的波高比前半圆为大,这就是中心过后的涌浪更高之所在。台风中心眼区,虽然无风而平静,但波浪从各方向袭来,形成金字塔状三角浪,浪极高,破坏力极大。航船一定要避免卷入台风中心。
5、日本东方海域冬季的异常波浪
日本的魔鬼海域,在28N,40N,135E,160E所围成的长方形水域中,冬季经常因偏西风造成异常波浪,使得途径航船遭遇海难,故称这里为日本的魔鬼海域。
海难的原因是这里的异常波浪,据多艘大型船舶在魔鬼海域遇难原因调查,基本搞清海难的原因是异常波浪。
例如:1),船首长时间受大浪冲击,甲板大量上浪;
2),装载状态不良、货物发生移动;
3),船体强度欠佳,长时间受异常波浪的冲击受损。
异常波浪在这里发生的原因一般认为是;强烈的偏北、偏西季风连吹数天,极强的冷气团南下袭来,使得气温急剧下降,并在这里同黑潮海流相遇,造成气温水温明显差别。在暖水流域上空的冷气团下沉时受热膨胀,而生成局部的涡旋气流,掀起了这里的异常波浪。
船舶在冬季通过“魔鬼海域”,应严密注意气象变化。若有异常波浪生成时,应尽力避免通过该区。当不得不进入该海域时,则应注意充分应用“大风浪航法”原则,尽力避免使船体发生巨大纵摇和横摇,采取有效措施,防止大量上浪,严防货物移动。因为,船体浪击破裂,和货物移动,通常是船舶沉没的直接和最终原因,务必杜绝发生。
三、北太平洋
1、风
冬季,北太平洋为世界四大风浪区之一,由于阿留申低压强烈发展,大风浪分布很广,一般风力可达6~7级。千岛群岛至阿留申群岛之间大风浪频率高达40%。北太平洋的狂风恶浪在2月份达到最大,低纬度洋面上风向稳定,风力不大,海面较平静。夏季局部海区除有时受台风影响外风浪一般不大。
北太平洋西部的夏季多台风;东部有来自夏威夷的苛娜(Kona)风暴和墨西哥沿海飓风(Hurricane)的侵袭。
2、北太平洋低气压中心通过频数
北太平洋海区低气压中心通过的频数随季节而变化。冬季是低气压活动最频繁的季节,全年以1月频数最高,其次是12月和2月,也是低气压最容易发生、发展的季节,中心强度特别强,所占海面面积也特别广,可达到30?N以南。夏季低气压活动明显减少,是全年中低气压通过频数最低的季节。
冬季北太平洋低气压中心通过的频数最高的海区,基本集中在堪察加西南洋面上。千岛群岛东南洋面为风浪最大区域。在阿留申群岛、白令海附近,以及阿拉斯加湾附近等海域是低气压经常发展加深的区域。
北太平洋的低气压路径有季节性南移的特征,冬季低气压路径位置偏南(40?N~48?N),夏季低气压路径偏北(45?N~52?N),其主要原因是由于太平洋付热带高压和高空西风带位置南北移动所致。
四、欧洲水域
欧洲水域包括地中海、北大西洋东部和北部、北海、波罗的海、冰岛以西的丹麦海峡、英吉利海峡等海域及沿海港口。它地处北半球中、高纬区,灾害性天气多发。欧洲水域的灾害性天气主要有狂风恶浪、浓雾和严重冰情,它对船舶安全航行和营运生产构成了严重的威胁。
1、锋面气旋或气旋族所带来的狂风恶浪天气欧洲水域锋面气旋或气旋族的天气特征
形成和活动于欧洲水域的气旋大都是和锋面相结合的气旋,即锋面气旋。这种锋面气旋常常不是单个地产生,有时会在一条锋线上会出现一连串的气旋,沿锋线顺次移动,最先一个可能已经锢囚,其后跟着一个发展成熟的气旋,再后面跟一个初生气旋等等。这种在同一条锋线上出现的气旋序列,称为气旋族。气旋族中的气旋数量是不等的,多的达五个,少的只有两个。后一个气旋的位置都比前面的偏南,而且气旋族一般和高空长波槽相对应,并位于槽前和锋区的下方,气旋族中每一个锋面气旋和高空长波槽槽前的一个短波槽相对应。而气旋族的天气要远比单个气旋的天气来得剧烈,持续影响天气的时间长久,并且影响的范围也要比单个气旋大得多。
因此,锋面气旋或气旋族构成了欧洲水域典型的天气模式。
一般来说,处于锋面气旋低压中心以北的天气要远远好于低压中心以南的天气,而低压中心以南的恶劣天气主要表现为:(1)气旋前面的暖锋天气,即大面积的连续降雨,风力逐渐加强,暖锋前的锋面雾等;(2)暖冷锋之间的暖区天气,即降雨停止,可能有大面积的平流雾;(3)气旋后部的冷锋天气,风力迅速增大,冷锋后海面上的风力从七到八级,有时可达十一级以上。在低压中心南侧的风向首先由东到东南风转至南到西南风,然后再转为北到西北风,作顺时针方向变化。而低压中心北侧,靠近中心才有较强的降水和大风,风向作逆时针方向变化。
锋面气旋中的风、浪的分布并不是以中心为对称的,一是低压南侧的强风大浪比北侧显著,而且这种方向性在冬季表现特别强;二是在低压的南侧又表现为西部的风浪又远远大于东部。因此船舶应尽可能避开锋面气旋的西南象限。
2、受影响的水域和季节:
就整个欧洲水域而言,锋面气旋或气旋族的天气现象以冬、春季节最为最盛行,这时锋面气旋或气旋族的强度大,频率高,受影响的范围广。相对来说,在夏秋季,锋面气旋或气旋族出现较少,且位置偏北。
3、锋面气旋或气旋族移动的一般规律:
影响欧洲水域的锋面气旋或气旋族主要来自北美**、美国东部沿海和大西洋中部。
在大西洋中部北纬45度左右产生的气旋或气旋族,大多是向东沿着近于纬向的路径移动,最后到达比斯开湾和爱尔兰西岸,如遇强大的锋面气旋,它会越过英国进入北海甚至波罗的海影响整个北欧水域。
在美国东部沿海北纬四十度以南及墨西哥湾产生的气旋或气旋族,首先沿美国东岸向北、北东方向移动,在到达北纬四十度左右后,大部分改向偏东或向东北移动。越过大西洋影响西班牙、葡萄牙沿岸和比斯开湾。然后在西班牙、葡萄牙或法国减弱锢囚后消失,但也有一部分继续东移后进入地中海,当遇到有暖湿空气侵入气旋内部,这就会使气旋重新发展或加强,进而影响到地中海法国、意大利南部沿海水域,甚至影响到地中海中南部海域,造成恶劣的天气现象。
五、北大西洋
北大西洋的气候主要具有以下3个特征:(1) 高压湍流区(大约位于40°N以北),它主要是由向东或向东北方向运动的移动气旋和反气旋组成。(2)是具有一个相对静止的区域,该区位于25~40°N之间,由下沉空气所控制。(3) 高压带以南为地面东北信风区,该区是夏末和初秋热带气旋的发源地。
1、冬季
1月份,北大西洋北部存在着一个势力非常强盛的冰岛低压,其中心气压不到1000hPa,中心位置在55°N左右。高压带维持在20~30°N的纬度地带,中心气压略高于1020hPa。因此在55~60°N以北,盛行极地偏东风,盛行风的频率在40%左右,平均风速在10~12m/秒。在40~55°N中高纬地区,冬季存在着强大的西风带,其平均风速高达13m/秒以上。而在35~20°N之间,由于临近副热带高压中心和脊线附近,风向多变,风力较弱。冬季北大西洋海流同盛行风相似,以20~30°N、40~50°W附近为中心形成了一个顺时针环流,在40~50°N存在着自西向东北方向的北大西洋流,由于其暖流作用,在北大西洋的东部高纬地区冬季几乎无冰区出现,但在北美东岸沿海,由于受拉布拉多流及东格陵兰流影响常有浮冰出现。
2、夏季
极地偏东风已北移到冰岛以北,平均风速降到6m/秒以下。在西风带内,盛行西南风,盛行风向频率大多仍在40~60%之间,平均风力已减弱为6~7m/秒左右。随着北大西洋副热带高压的北移,北大西洋热带东风区也北移至25~40°N海域,中心风力不到4m/秒,风速在5m秒以下的频率达80%以上。夏季的北大西洋55°N以南的大部海域风力较冬季为弱,但在纽芬兰岛附近海域确是雾情频发地带。北大西洋夏季海流条件与冬季没有太大的差异。需要指出的是,盛夏正是北大西洋热带风暴频发时期,其生成地一般在东部为多,在15°N以南生成的热带风暴一般向西或西北方向移动。尔后,或者继续向西~西北方向移动进入墨西哥湾,或者向北旋转,然后转向东北与北美大西洋海岸平行。
六、南非水域
南非水域是世界著名的风浪区,好望角水域已吞没了数百艘船舶。
好望角水域风浪大,海事现象也比其他水域多,但他仍然是远洋运输上主要的航路之一。目前仍有不少船舶常年航行于该海区。如何安全顺利航行于南非海域,除船舶有适当强度外,科学的分析气象,良好有效的船艺操纵是安全航行的可靠保障。
1、气象特点
南非海域从全球气象大气环节带来看,正处于西风带范围内既北部边缘。南半球此西风带均处在大洋中,无陆地阻挡,风力强度胜过北半球的西风,为此称为咆哮西风带。
不少书上介绍,好望角一带大风频率高。这主要指每年的5-10月,尤其在6、7、8三个月。在南半球盛冬的三个月,温带气旋频繁,气旋的路径都行经南非海岸,并在南非海岸缓速西进后转向东南。
从路径的特点也造成这一带风大浪高。热带气旋的特点大家都比较熟悉,同样温带气旋移动减慢,对南半球来看移动到最北点,对北半球来将移到最南点,水温比前路径的区域要高,有条件使该气旋能量结聚,风力增强。海域的涌浪由于气旋中心移动速度慢,造成能量补充加快,涌浪不断叠加而增大。
2、地貌
南非海岸由于长年风化,沿岸极大部分是无树木的陡峭悬崖。海底地貌比较陡峭,水深变化不大,不象我国,澳大利亚等一些国家有辽阔的浅水**架,因此距岸不远便是数百米的深渊。俗话讲“潭深水恶”也就是说水深的地方涌浪大,陡峭的岸行对风的磨擦系数小,反而使风汇集而增强。
3、水文
南非东南沿海受强大的莫桑比克海流的影响,因此沿岸的海流主体方向为WS-WSW,与风向正好相反。风流相对的情况,使这一带的涌浪前后叠加而增强,航海上讲的“金字塔”涌浪就是这种条件下产生的,因此在水文资料上对南非一带海域注明“有怪浪”的字眼。
4、特定环境下的特定气侯
综合上述的地形,水文,天气等情况,南非一带水域成为一个特定水域,既常有狂风恶浪的水域,好望角便成了这水域的代名词。
温带气旋从广阔的大洋深处传来,不象北半球西北太平样温带气旋从陆地移出,进入大海时的风力,自然经南非水域小,到转向NE时,由于路径短,压场变化小,能量补充小,短时间风力增大不大明显;由于行程短,受风力影响时间短,涌浪的大小除与受风影响有关,同等风力,时间长涌浪大,时间短涌浪小。好望角附近水域其温带气旋从南美南端附近产生,海上路程长,其强度没有损耗,涌浪必然增大。综合上面的特点和地球的环流、水文、地貌,好望角冬季以SE为主风大浪高的海区,风力经常达9-10级甚至于11级以上,涌浪可达10米以上。涌浪强度和风力大小的关系与其他水域一般的规律不同。其他水域10级风涌浪7-8级,而好望角水域10级风涌浪也可达10级。如某年我航行在该水域,当时风力10-11级,涌浪10-12米,而气象台根据压场模魔数预报风力10级,涌浪7-8米,由此可见,南非水域风力涌浪与一般规律有一定差距。这种海况严重威胁着船舶的航行。多年来,南非水域大风浪航行是航海者都在探求的问题。
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