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《影响冬季北太平洋航线设计的天气要素的分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第14卷1期2003年2月应用气象学报JOURNALOFAPPLIEDMETEOROLOGICALSCIENCEVol.14,No.1February2003Ξ影响冬季北太平洋航线设计的天气要素的分析黄彬1)刘还珠2)何金海1)刘涛2)1)(南京气象学院,南京210044)2)(国家气象中心,北京100081)摘要根据船舶气象导航的原理以及影响航线设计因素的原则,通过对北太平洋冬季爆发性气旋和温带气旋的特征分析以及风场、海浪气候的特点,指出船舶在设计航线时,应根据气候状况、天气形势分析及结合中短期预报设计一条既能充分利用有利的风、浪等因素又能
2、避开大风浪等灾害性天气以达到安全、经济的目的。关键词:北太平洋爆发性气旋环流形势航线设计引言船舶气象导航就是根据大洋气候状况及长、中、短期天气和海况预报、结合船舶性能,为船舶选择最佳航线,并在航行中利用不断更新的天气和海况预报修正航线,指导船舶航行,以达到在最短的时间内和损失最小的情况下完成航行的一种技术[1]。导航经过近十年的发展,对导航技术进行了初步探讨。齐桂英[2]提出了标准纬度地转调整率定义法:即气旋中心不论在哪一纬度上,其中心气压的加深率只要24h达到24hPa或12h达到12hPa,就定义为爆发性气旋。余鹤书[3]、林明智[4]、尹尽
3、勇[5、6]等探讨航线设计的原理并对不同航线做了比较分析。至今,通过气象要素的分析对大洋航线定性研究的文章国内还不多。本文在以上工作的基础上,通过对北太平洋冬季影响航线的诸气象要素的分析,结合气象导航的实例,探讨导航技术。1北太平洋爆发性气旋1.1爆发性气旋爆发性气旋是北太平洋冬半年中高纬度洋面强烈发展的锋面气旋。它常伴有大范围的18～22m/s的强风速,具有很大的摧毁力,严重威胁远洋船舶的航行安全。1980年Sanders[7]提出:当温带气旋24h内海平面气压值下降达到或超过24sinφ/sin60°hPa(φ为气旋中心所在纬度)时,称为爆发
4、性气旋。爆发性气旋主要出现在11月至次年3月,约占全年总数的83%(见表1)。利用国家气象局出版的每日两次历史天气图集统计发现(表1),北太平洋爆发性气旋主要发生在140°E以东到160°W以西,35°N以北的洋面上。东亚大陆及邻近海域很少Ξ2001208229收到,2002205220收到修改稿。102应用气象学报14卷有气旋作爆发性发展,而在其东侧的西北太平洋海面(35°～55°N,140°～170°E)是爆发性气旋的高发海域,约占总数的82%。该区域是著名的黑潮暖流和亲潮冷流交汇的地方,海温梯度特别大,锋面抬升作用强烈,大气斜压性明显,这些
5、因素为气旋的爆发性发展提供了有利的背景条件。表2给出了气旋作爆发性发展前后中心气压的变化分布,气旋爆发前的中心气压一般比较高(1010～980hPa),平均为998hPa,经过24h爆发性发展,气旋中心气压降到990～960hPa,平均为974hPa。表11987～1996年各月爆发性气旋发生频数月份123456789101112频数282636113200392227总数157气压(hPa)表2气旋作爆发性发展前后中心气压变化分布爆发前爆发后>10101010～10011000～991990～981<980>990990～981980～971
6、970～961<960个数105073213842643491.2发展和移动路径李长青和丁一汇[8]对西北太平洋爆发性气旋形成的大尺度进行研究发现:海洋上空大气层结的不稳定、高空急流出口区北侧的动力辐散、冬季副高位置偏北时其西侧的强暖平流以及中低层强斜压区等都是气旋急剧发展的有利因素。500hPa上的东亚大槽是北半球冬半年最强的超长波,它的建立、更替、增幅和转向直接影响着温带气旋的发生发展,特别是气旋的爆发性发展。在地面图上,亚洲大陆的西伯利亚冷高压和北太平洋上的阿留申低压控制着东亚地区的冬季风。大陆冷高压的强度、位置、分裂爆发南下和东移直接影响
7、下游温带气旋的发生发展和移动,尤其是冬季东亚大陆强冷空气或寒潮爆发所伴随的大尺度环流调整激发了下游北太平洋海域气旋作爆发性发展。在统计的157个爆发性气旋中,几乎所有的气旋在爆发前1～3天内,东亚大陆均有强冷空气爆发过程,而且冷空气爆发过程越强,持续时间越长,西北太平洋爆发性气旋的强度也越强,甚至可能有连续几天作爆发性发展。其预报着眼点就是密切关注东亚大陆是否有强冷空气或寒潮爆发过程。爆发性气旋的移动路径与一般温带气旋的移动路径基本一致。东移入海的气旋和沿海生成区形成的气旋,迅速发展加深,移动路径有两支:一支向东北方向移动并作爆发性发展,在阿留申
8、群岛附近洋面达到最强,然后减弱东移到阿拉斯加湾或北美大陆消亡,约占44%;另一支主要东移作爆发性发展,然后向东北东方向移动,在阿留申群岛
