船舶分析和应用气象信息_气象数据分析应用

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船舶分析和应用气象信息

第一节船舶获取气象信息的途径：

．气象传真图的获取

气象传真图是通过无线电传输的天气和海洋图像信息。由于它具有良好的直观性、简单明了、图像覆盖范围大、资料连续性强、便于综合分析应用和长期保存等特点，优于海上其他天气信息而得到广泛的应用。目前，海上船舶接收到的气象传真图，大多属于数值预报产品，可信度较高。2．天气报告或警报的获取

世界各国都按国际海事组织（IMO）和世界气象组织（WMO）所划定的海区范围，有指定的海岸无线电台（Coast Radio Station）广播海上天气报告和警报。海上作业的船舶利用NAVTEX和增强群呼（EGC）接收临近海岸电台发布相应海区的天气报告或警报。我国在大连、上海、广州、香港、基隆、花莲、高雄等地设有海岸电台，每天定时用中、英文明码电报向国内外商船转发由当地气象台制作的海上天气报告和警报。大连电台发布海区有渤海、渤海海峡、黄海北部、黄海中部；上海电台发布海区有渤海、渤海海峡、黄海北部、黄海中部、黄海南部、济州、东海北部、东海南部、长崎、鹿儿岛、台湾省北部、台湾省南部、台湾海峡、琉球；广州电台发布海区有台湾海峡、广东东部、广东西部、北部湾、海南岛西南部、西沙、东沙、中沙、南沙、巴士、华列拉、头顿、曾母暗沙。3．互联网站气象信息的获取

在全球互联网上发布气象信息的网站特别多，几乎每个气象台站都有自己的网站。每个气象网站发布的气象信息均包括实况和预报两种信息。信息内容有文字描述的，也有图表形式的。能够登陆全球互联网的船舶，可以在相关气象网站上获取的天气和海况信息比传真接收机和NAVTEX接收的信息丰富、全面和精细。这种传播方式的天气图具有快速、彩色、高画质和动态等许多优点，发展前景十分看好。

4．其他获取气象信息途径

在船舶GMDSS接收的航行警告中也包括一些气象信息。在近岸或港口作业的船舶，可以通过当地的广播和电视收听、收看转播的气象信息。

第一节 船舶分析和应用气象信息

气象传真图的种类及图名标题：1．气象传真图的种类

目前，世界各国发布的气象传真图内容丰富、种类繁多，可供不同行业和部门根据需要选择接收。航海常用的气象传真图主要有：

（1）地面传真天气图（AS，FS）（2）高空传真天气图（AU，FU）

（3）波浪传真图（AW，FW）（4）热带流线图（AS，FS）

（5）热带气旋预（警）报图（WT）（6）卫星云图（VS，IR）

（7）海流传真图（SO，FO）（8）海冰传真图（ST，FI）

（9）海温传真图（CO，FO）

此外，还包括其他一些辅助图。2．气象传真图的图名标题

各国气象传真广播台发布的气象传真图一般在图角或图的空白醒目处注有图名标题，简称图题。图题中标明了该图的图类、图区、图时、传真广播台的名称或呼号等内容。如图类AS表示地面分析图（Surface Analysis），FS表示地面预

报（Surfacer Forecast），AU表示高空分析图（Upper-air Analysis），FU表示高空预报，AW表示海浪分析图，FW表示海浪预报图，WT表示热带气旋预（警）报图。图区AS表示亚洲，PN表示北太平洋区域。JMH表示日本东京传真广播台的呼号，BAF表示中国北京的呼号。

地面传真天气图的分析和应用： 1．地面分析图的分析及应用

（1）气压系统

以日本东京传真广播台JMH发布的地面分析图为例，图中黑实线绘制等压线，相邻等压线间隔为4 hPa（必要时增加的等压线以虚线表示，称为辅助等压线）。为醒目起见，每隔20 hPa用一条加粗线表示。高气压和低气压中心分别用H和L标注，其中心强度的气压值用醒目的阿拉伯数字标注。高低气压系统的移动和发展情况通常用箭矢和英文缩写表示。如“25KT”表示气压系统中心的移动方向向西，移动速度25节；若箭矢旁没有数字而代之以SLW时，表示有移向，但移速小于5 kn。若无箭矢而标注STNR（或QSTNR）或ALMOST STNR字样时，表示气压系统中心移向不定，移速小于5 kn，称为（准）静止系统。此外，NEW表示新生的气压系统，UKN表示情况不明。

对于热带气旋，按其强度等级用下列缩写符号表示：

TD--热带低压（Tropical Depreion），风力＜8级（风速≤33KT）；

TS--热带风暴（Tropical Storm），风力8～9级（风速34～47KT）；

STS--强热带风暴（Severe Tropical Storm），风力10～11级（风速48～63KT）；

T--台风（Typhoon），风力≥12级（风速≥64KT）。

对于热带气旋（不包括L和TD）和风力≥10级的强锋面气旋的移动，用一个扇形区（虚线）表示其未来移动方向和中心可能到达的位置。扇形前面概率圆边上的数字表示预报日期和时间，概率圆的概率约为70%。

（2）锋

图中绘制冷锋、暖锋、锢囚锋和静止锋。在大洋上，锋线的起止和经过位置通常用经纬度表示，在陆地上则常用一些著名的地貌或地理位置名称来表示。

（3）警报

当海上已经出现或预计未来24 h内将出现恶劣天气时，在天气系统相应的位置上注有醒目的警报符号：

[W]--般警报（Warning）表示风力≤７级，或有必要警告提防大雾等情况；

FOG[W]--浓雾警报，海面水平能见度＜0.5 n mile 或1km； [GW]--大风警报（Gale Warning），风力8～9级； [SW]--风暴警报（Storm Warning），风力10～11级，但对温带气旋而言，表示风力≥10级；

[TW]--台风警报（Typhoon Warning），风力≥12级； [WH]--飓风警报（Hurricane Warning），风力≥12级； [WO]--其他警报（Other Warning）。

此外，对于已经达到或预计未来24 h内达到热带风暴以上强度的热带气旋和风力达到10级或以上的强温带气旋，在图下面的空白部分还列有一段或几段英文简报，文中使用一些略缩语和习惯简化形式。在热带气旋的英文简报中，定位精度一般分三种：PSN GOOD表示飞机定位，误差＜20 n mile；PSN FAIR表示卫星定位，误差为20～40 n mile;PSN POOR表示外推定位，误差＞40 n mile。

强温带气旋的英文简报，DEVELOPING LOW表示温带气旋正在发展，DEVELOPED LOW表示温带气旋发展成熟。2．地面预报图分析及应用

地面预报图（FS）是预报未来某一时刻的地面天气形势和重要天气过程的天气图。利用地面预报图可以了解未来某一时刻航线前方的重要天气特征，从而做出航线天气预报。目前，一些国家发布的地面预报图大多是数值预报产品，经有经验的预报人员修正后通过传真广播发布。常用的地面预报图有24 h、36 h、48 h和72 h短期预报，还有3天到10天的逐日中期预报。

地面预报图中的内容较地面分析图少很多，图题中给出了该图的图类、图区、传真台名称或呼号、日期和预报时效等。图中绘有等压线和某一预报时刻各种天气系统的中心位置、强度和范围，各种锋面的位置分布，热带气旋最大风速，海上大风、积冰区、海冰区和雾区等恶劣天气区的分布。另外，对某些恶劣天气系统还给予简要的说明。

热带气旋预（警）报图： 在热带气旋预（警）报图中，绘出了热带气旋预报时的实际位置和未来24 h、48 h和72 h的预报位置。图中绘有三种区域：

（1）实际大风（≥10级）区：以预报时刻热带气旋的实际位置为中心绘出的实线圆（Storm Area）。圆外附近为小于10级的大风区。

（2）预报圆：表示热带气旋中心未来12 h、24 h、48 h和72 h可能到达的位置和范围，分别以虚线圆绘出，实际落入圆中的概率为70%左右。

（3）大风（≥10级）警报区：以预报圆外的实线同心圆表示。预计该圆的某些地方将被10级或10级以上大风覆盖，实际情况将取决于热带气旋的中心位置。

当热带气旋实际风力和预报风力均小于10级时，只绘有预报圆（即虚线圆）。

此外，当热带气旋移动速度特别缓慢时，不发布12 h预报。

传真卫星云图：1．气象卫星概述

目前，在天气分析和预报中使用的气象卫星有两类，一类是静止气象卫星，另一类是极轨气象卫星。

地球同步静止气象卫星位于赤道上空约35800 km的高度上，卫星轨道与地球自转同步，卫星能对同一地区进行连续不断的观测，每隔30min就可以完成一次观测（对小范围可以每3～5min观测一次）。

极轨气象卫星距地面约800～1500 km，由于轨道较低，可以提高图象的空间分辨率和探测资料的精确度。

我国是拥有两类气象卫星的国家，风云一号（FY-1）系列卫星属于极轨气象卫星，风云二号（FY-2）系列卫星属于地球同步静止气象卫星。2．气象卫星云图的识别

卫星云图有两种：一种是可见光云图（VS）；另一种是红外云图（IR）。

可见光云图是卫星的观测仪器在可见光波段感应云或地物等对阳光的反射差异成像图，在图片上则表现为黑白差异。黑白程度（或称亮度）表示云或地物的反照率大小。白色表示反照率大，黑色表示反照率小。

红外云图反应云、陆地或水面放射的长波辐射量，即温度的高低。在红外云图上，最黑的地区代表最暖的表面，最白的地区代表最冷的表面。根据色调的差异可以判定云顶温度的高低。色调白，温度就低，表示云顶高度高；色调黑，温

度高，表示云顶高度低。3．重要天气系统的识别

在船舶条件下，利用传真卫星云图很容易识别热带气旋、锋面气旋和副热带高压等天气系统。

（1）冷锋

在卫星云图上，冷锋锋区往往表现为一条长几千千米，宽二三百千米的白色云带。冷锋常与温带气旋相联系，冷锋云带位于螺旋云带的外围，靠近螺旋中心部分云带较宽，距螺旋中心越远冷锋云带越窄，云带呈明显的气旋性弯曲。

（2）暖锋

在卫星云图上暖锋云区短而宽，通常长几百千米、宽300～500 km，呈反气旋性弯曲并向冷空气一侧突起。地面天气图上的暖锋位置在暖锋云区中靠近后边界处。

（3）副热带高压

在卫星云图上，副高表现为一大片暗的无云或少云区，而其南北两侧均为多云区（白色），无云区边界大致与500 hPa图上588位势什米等高线所围的区域一致。如果副高区色调很黑，即碧空无云，说明副高区内下沉运动很强，低层的对流云系不易发展。反之，当副高减弱时，副高区颜色将变淡表明内部云系增加。

（4）热带气旋

在卫星云图上，热带气旋为白色的涡旋状云系，在黑色的海洋背景上显得十分清晰。热带气旋云系包括系统中心的云区和外面的云带。系统中心的云是指可以看到的眼区或涡旋中心的浓密云区（或称密蔽云区），云带是指环绕中心的弯曲或呈螺旋形的云带。根据云带的几何形状和中心浓密云区的形状、边界清晰程度、纹理等特征，就可以确定中心位置，判断热带气旋的发展阶段和发展强度。此外，利用卫星云图还可以确定热带气旋的移动路径、最大风速、中心最低气压以及热带气旋的大风范围和降水分布等。

波浪传真图： 1．波浪分析图

在波浪分析图中，粗实线表示等波高线（依据的数据是风浪高与涌浪高两者的合成波高），单位为米，从2 m开始，两相邻等波高线间隔为1 m。图中还绘出主波向“（几列波并存时波高最大者的传播方向）、乱波海域和海上观测船位点的水文气象要素实况，其中包括风向、风速、风浪向、风浪高、风浪周期、涌浪向、涌浪高和涌浪周期等。此外，图中还标绘出同一时刻的高、低气压、热带气旋中心位置、强度及锋线位置等。2．波浪预报图

海浪的预报非常复杂，目前，由各国专门机构制作的波浪预报图时效一般为24 h、48 h和72 h。我国国家海洋局也通过传真广播和电视每天发布我国海域及外海的24 h波浪预报。船舶如按时接收这种图，便可非常直观地了解海洋上的波浪未来的分布状况。在波浪预报图中，绘有等波高线、主波向及个别地点主波的波高和周期。此外，还标绘出H、L、TD、T等中心位置、强度以及锋线位置等。在波浪预报图中，等波高线的数值为有效波高（H1/3），它是基于波谱分析等海洋学理论经过复杂计算得出的。

海流传真图： 海流传真图分为海流分析图（SO）和海流预报图（FO）两种。

海流一般变化缓慢，比较稳定，因此海流传真图的时间间隔比天气图要长很

多。常见的有旬和月两种海流分析图，它是根据上个旬（或上个月）的海流实测资料绘出的图。在表层海流实况传真图中，箭矢表示流向，不同形式的箭杆表示不同流速。图中还标出了典型海流的主轴位置、水平范围和流速分布等情况。