特點
氣象導航的特點是充分考慮浪、涌、風、流等因素,避離災害性風浪區,在保證航行安全的條件下,使航行時間最短、經濟效益最高。
創立
20世紀50年代初,美國海軍提出了氣象航線的概念,在理論上和方法上進行了研究,從實踐效益上作了驗證,並建立了氣象導航機構。以後,英國、荷蘭、日本、新加坡、澳大利亞、聯邦德國等國也建立了同樣的機構。
依據
氣象導航的主要依據有二:①從大量天氣和海況的歷史資料分析歸納出的大洋大型天氣形勢的主要型式和特殊型式。實際出現的天氣形勢,均可在主要型式和特殊型式中找到與其相似的一種。從大型天氣形勢中,可清楚區分出一般氣壓分布、風暴、路徑和移動速度。歸納它們的主要型式和特殊型式,可求出各種型式中的最有利航線。②船舶運動性能曲線圖,即船舶航速和波高的關係曲線圖。影響船舶運動速度的主要有天氣和海況因子,如風、浪、涌、流、霧和冰等,其中以浪、涌影響最大,它常常是造成船損和船舶失速的主要因素。下圖為一艘載重量 16550噸、長154.2米、吃水 8.82米、經濟航速11節、最大航速12.5節的船舶的運動性能曲線圖。圖中順浪為從船尾左右0~45°方向來的浪,頂浪為從船首左右0~45°方向來的浪,其他方向來的浪為橫浪。
程式
氣象航線基本上位於大圓航線的兩側。氣象導航一般程式是:首先根據中、長期天氣和海況預報圖,以及大洋大型天氣形勢的主要型式和特殊型式,選定大圓航線的起始點,確定一條基礎航線。然後根據中短期天氣和海況預報資料(主要是未來兩周、72小時和12小時的地面圖、高空圖、波浪的分析及其預報圖),在基礎航線兩側一定範圍內選擇最有利的航線。考慮船舶預計經過整個航區先後將要遇到的自然環境的有關數據、船舶運動性能曲線圖以及裝載情況、某些特殊要求等約束條件,編製成運算程式,利用計算機求出最佳航線。通用的方法是將基礎航線全程劃分為若干小段。每一小段有若干可供選擇的航線。選擇不同的航線,可以到達不同的中間點。這些點和線組成的網路,布設於實際的最佳航線所可能通過的海區上。當網路足夠密集時,實際的最佳航線必然很接近其中某一小段航線序列。每小段航程不長,天氣和海況因子可當作常量。計算天氣和海況因子的影響後,算出每小段的航行時間。在此基礎上,逐段地找出到達各中間點的最佳路徑,剔除非最佳路徑,直至選出全程的最佳航線。
實施
氣象導航由氣象導航機構實施。氣象導航機構將擬定的最佳航線和風浪預報圖推薦給離港前申請氣象導航的船舶。在整個航行過程中,被導船在氣象導航機構的指導下航行,並定時嚮導航機構報告船位以及沿途觀測到的氣象和水文資料。導航機構根據所掌握的整個航區情況的變化,每天兩次調整推薦航線,告知被導船。有時並將被導船航線附近的波浪預報圖或天氣形勢報告等一併告知。被導船遇到惡劣天氣和異常海況時,必須及時將現場附近的氣象與水文情報報告導航機構,導航機構則視需要隨時向被導船提出指導性意見。被導船按照或參考導航機構推薦的氣象航線航行,直到安全到達目的港。
此外,船舶駕駛員也可根據無線電傳真接收機接收的天氣和海況的預報圖,結合本船的運動性能曲線圖,自行擬定氣象航線。不論是接受導航機構推薦的還是自行擬定的氣象航線,航行時都須結合本船實測的水文氣象資料,隨時審核或修正原定航線。航次結束,進行總結。