英版潮汐图片.doc

第十二章天气图的基础知识 为了能清楚地表示各地天气和天气系统的分布及其发生展的情况，通常把各地区同一时间所观测到的气象要素（包据陆地、海上商船和渔船），用国际规定的天气符号，按统一的格式，把有关资料和信息等填绘在空白的地图（称为天气图底图）上，这就是天气图。将前后不同时次的天气图进行比较， 分析大范围天气演变情况，再根据天气演变的规律，并配合气象卫星云图，船舶驾驶员就可以简易地制作出未来的航线天气预报。 一. 天气图底图天气图底图的范围，主要根据预报时效的长短，预报区域所在的地理位置和季节而定。如常用的亚欧地区的天气图，东亚地区天气图、区域小的图以及北半球天气图等。由于球面是不可伸展的球面，而地球仪在使用中很不方便，所以需要用不同的地图投影方法，按一定的比例把地球面上的特点变换到平面上去。在地图投影中，通常按照下列三个方面的要求来选择地图投影法。(1)正形：指地图上保持了地球表面小区域原有的形状，任意地点微分线段的比例尺不因方向而异。其最明显的特征是，地图上各处经线和纬线都相互垂直。此类投影又称等角投影。(2)等积：指地图中任何部分的面积与地球表面上相应部份的实际面积的比例相等。(3)正向：指地图上从投影中心到其他任何地点的方向都与地球表面的实际方向一致。在天气图分析中，主要考虑保持图形形状和方向的正确，使用上所填的风向和所显示的气压系统的形状及移动方向都能符合实际情况。所以，天气图中所采用的地图的投形都需要满足正形和正向的要求。天气图底图常用的地图投影有以下三种：1. 兰勃特正形圆锥投影兰勃特正形影圆锥投影是在圆锥投影的基础上经过改进而得到的。 圆锥投影法是将平面图纸卷成圆锥形，使圆锥的轴和地球仪地极轴重合，圆锥面与地球仪相切于某一纬圈或相割于两标准纬圈，光源置于地球仪中心，将地表投影到圆锥面上， 见图12.5.a所示。天气图使用的圆锥投影，经过了适当的修正，使用一点上经向和纬向长度的放缩率相同，称这为兰勃特正形圆锥投影，这种投影法，在中纬度地区误差较小，是海上收到的传真天气图广泛采用的一种天气图底图， 见图12.5.b所示。图12.5a双标准纬线圆锥投影法图12.5b兰勃特投影法2. 墨卡托投影墨卡托投影是在圆柱投影的基础上经过改进而得到的。圆柱投影法是将平面图纸卷成圆柱形，使圆柱的轴与地球仪地轴相重合，圆柱面与地球赤道相切，或与地球仪相割于某两标准纬圈，光源置于地球仪中心，还将球面各点投影到圆柱面上， 见图12.b.a所示，然后将圆柱面展开即可得到圆柱投影图。经过订正后的圆柱投影 ，为满足正形要求，每一点上经向和纬向长度的放缩率相等，标准纬圈是南北纬22.5。投影图的经线和纬线都是直线， 且相交成直角。赤道和低纬度地区的天气图的底图一般多采用此种投影法，见图12.6.b所示。图12.6.a圆柱投影法图12.6.b墨卡托投影法3、极射赤面投影极射赤面投影是将光源放在地球仪的南极，把地球表面上各点投影在北极的切平面TG或60N的割平面TG上，如图12.7.a所示。用此投影法得到圆形，见图12.7.b所示，其经线为放射状直线，纬线为同心圆，经、纬线相交成直角，能满足正形和正向的要求，一般高纬度地区及南、北半球的天气图的底图一般多采用这种投影法。图12.7.a极射赤面投影法图12.7.b墨卡托投影图二、天气图的种类由于天气现象是三度空间的现象，所以必须在水平方向和垂直方向上同时考虑气象要素或天气系统的分布。根据海上简易的航线天气预报的需要，通常采用的天气图有地面天气图、高空天气图和辅助天气图等。根据世界气象组织（WMO）的规定，地面天气分析图（AS）是通过利用每隔6 小时一次即每日世界时00，06，12，18时的观测资料分别填绘，并制作出来的，因而图时分别各每日世界时00，06，12，18时，相应东八区的北京时间分别为08、14、20、02时。除了上述每日4次基本天气观测时间这外，中间还有4次补充观测时间，分别为世界时03，09，15，21时，所以实际上每日3 小时就有一张地面天气分析图产生。但在船舶上一般只能收到四张地面天气分析图。而高空天气图，则是利用每日世界时00和12时（北京东八区为08和20时）。三、天气图的绘制过程天气图的绘制（分析）过程基本上有三个方面要做，即：第一：是气象中心部门和海洋部门对气象、水文要素观测记录的收集。各陆上，山顶上和船舶海上观测站按规定对各气象、水文要素定时观测和记录后，进行编报并向中心气象台或国家海洋气象中心发报或传真或E-MAIL；第二：气象中心或海洋气象中心的分析员收到电传、电报和E-MAIL后，按各观测站的位置和资料进行绘填，按国际统一规定格式，立即将气象电码译成数字或符号填在天气图底图上的相应位置上；第三：天气图分析，在填好的天气图上，绘制各种的等值线，并标注天气系统符号和天气区等。这样就产生一张可供海上天气预报用的天气图，特别注意的是各种等值线是用计算机和人工同时绘制进行比较而得来的，各种天气系统符号和天气区为人工绘制。而预报图都是由计算机绘制得来的，即就是各数值预报产品。所以船舶驾驶员尽可能使用数值产品，来制作出简易航线天气预报，使船舶在海上安全、经济和环保航行。用于绘制天气图的观测资料要满足同时性、代表性和准备性三个条件。所以，就要求气象观测台站，特别是海上船舶观测站在水文、气象观测时，具有认真、负责、真实的态度。严格执行GB观测规范，做好海洋水文气象的测报工作，使海上天气预报更准确，使海上航行的船舶更安全。四、地面分析图和低纬度流线图1 地面分析图AS图（Surface Analysis）将地面气象要素按照统一的格式，见图12.8所示，填写到天气图底图上就形成的地面天气图。地面天气图简称地面图（AS），除了填写地面和海平面观测记录外，还填有一部分高空气象要素的观测记录，如云等。此外，还填写有一些反映最近时段内气象要素变化趋势的记录，如三小时变压（P3）、海平面气压变化倾向、最近6小时内出现过的天气现象等。另外海平面上的气象素包括气温、露点、风向、风速、海平面气压和天气现象。所以地面天气图是天气分析和预报中最基本的很适用的综合性天气图，分析的内容一般包括：等压线、等三小时变压线、风场情况、锋面和天气区等。通过对地面图的分析，可以了解地面天气系统和天气现象的分布和历史演变情况，从而推断出未来航线上的天气情况和变化。地面分析图的实例见第12章第三节中ASAS图图12.8地面天气图的填图格式1）海平面气压场的分析海平面气压场的分析，就是按规定在地面图上绘制等压线，等压线绘出后，就能清楚地看出海平面高度上气压系统的分布情况。等压线（Isobar）shi 用黑色实线绘制。我国规定一般每隔2.5hpa或5.0hpa画一条等压线，按995.0,997.5,1000.0,1002.5等数值线序列绘制等压线；在冬季时北半球欧亚地面天气图上气压梯度很大时，则用5.0hpa画一条等压线，按995.0,1000.0,1005.0,1010.0等数值序列绘制；像日本、美国和英国等国家常每隔4.0hpa画一条等压线，按992,996,1000,1004等数值序列绘制。等压线绘制完毕后，确定高、低压天气系统中心时，高压，国际上用“H” 表示，我国用“G”表示，都用蓝色；低压，国际上用“L”表示，我国用“D”表示，都用红色，对热带气旋也用红色的 或T表示。高、低压中心强度数值，一般为整数，用黑色醒目地标注在H或L的下方。2）等3小时变压量的分析P3在地面图上通过分析等三小时变压量线，可以了解等三小时变压量的分布情况。由各地三小时变压线，一般用虚线表示，通常每隔1.0hpa分析一条，要标注每条等值线的数值和气压中心的最大变压值，并在正、负变压中心前分别加注正号（蓝色），负号（红色）。三小时变压量的值是过去三小时内海平面气压变化的综合反映，在一定程度上可以指示未来短时时间内气压变化的趋势。因此等三小时变压量的分析有助于确定锋面性质和位置，亦可作为预报气压系统和锋面移动方向的重要依据。3）锋线的分析锋是重要的天气系统之一，在地面图上锋表现为锋线，在其两侧气象要素的分布常具有不连续的特征，即有突变现象。据此在地面图上可分析出锋线的位置、性质和强度等。各种锋线用不同的符号或颜色表示，如图12.1所示。表12.1各种锋的符号4）天气现象的分析为使各种主要天气现象的分布一目了然，在气象台的地面分析图上，还用不同颜色铅笔勾画出大风、雾、降水、沙暴、吹雪等重要天气现象（Weather Phenomena）的区域。见表12.2所示。表12.2重要天气区的表示方法2. 低纬度流线图（Streamline Chart）在赤道附近和低纬度地区，空气运动不遵从地转平衡关系，并且气压日较差通常比实际变化大，往往掩盖了天气系统活动所引起的气压非周期变化。因此低纬度地区以流线分析代替等压线分析比较恰当。1）流线的概念和表示方法在同一时刻，若一条曲线上任意一点的切线方向都与该点风向一致，则该曲线称为流线（Streamline），即在流线上各点的风向与流线相切。在流线图上，用常箭头的黑色曲线表示流线，箭头方向为气流方向。流线有下列特点：流线不能交叉，但可以分支；既能起止于流线图的边缘，也可起止于风向有急剧变化的地方;风速大的地方，流线密集分布，风速小的地方，流线分布比较稀疏。2)流线图上常见的水平流场型式平直流线与波状流线流线中最常见的是平直流线和波状扰动流线，见图12.9所示。平直流线是由一束接近于平行，略有弯曲的流线组成的。波状流线相当于气压场中的波状低压槽和高压脊，反映了低纬大气中的波动扰动。图12.9平直流线与波状流线渐近线渐近线是指流线分支或汇会的线，想当于数学中的渐近线，当流线离开它时，流线呈辐散状，称为辐散渐近线，如图12.10.c所示。当流线处于趋近它时，流线呈辐合状，则称为辐合渐近线，见图12.10.d所示。辐合渐近线往往与一些活跃的对流天气区相联系，天气区一般出现积云、积雨云、阵风、阵雨等云和天气。图12.10渐近线奇异点奇异点是流场中的静风点，在此点上风速为零，没有风向，其附近风速也较小。通过该点可画出一条以上的流线。奇异点可分为尖点、涡旋（汇、源）和中性点。尖点：尖点是波动向涡旋发展的过渡型式，其生命史一般很短，在实际工作中常因资料不足而难以分析出来。如图12.11所示，是表示在东西方向气流中的气旋性和反气旋性的尖点。图12.11尖点涡旋：涡旋的流型包括流入气流、流出气流、气旋式气流和反气旋式气流等多种型式。通常地面流场中主要有两种涡旋，即：辐合型的气旋式涡旋和辐散型的反气旋涡旋。分别以符号“ C ”和“ A ”表示，它们相当于气压场中的低压和高压。这处具有辐合点（汇）或辐散点（源）的流场，也称为单汇辐合流场或单源辐散流场 ，见图12.12所示。图12.12涡旋的种类中性点：二条辐合渐近线与二条辐散渐近线的交点称为中性点，它相当于海平面气压场中的鞍形场，见图12.13所示。图12.13中性点五 . 高空天气图（Upper Chart ,Isobaric Chart）高空天气图，在实际工作中普遍采用的是等压面图。将各等压面的观测资料填写在天气图底图上，填图格式见图12.14所示，就构成了等压面图。航海上常用的标准等压面图通常有850hpa，700hpa和500hpa三种，它们所对应的平均高度分别为1500米，3000米和5500米。高空等压面图上一役分析等高线、等温线、槽线、脊线和切变线，它能清楚得反映高空气压系统和温度场的分布，还可以对天气系统的空间结构作进一步的分析研究。因此，它也是日常工作中的一种基本天气图。图12.14高空天气图填图格式1 . 等高线（Contour）的分析 等高线是用黑色铅笔以平滑的实线绘制的。我国规定，相邻等高线间隔为40位势米。所以在850hpa等压面图上的等高线的数值为140，144，148，152；700hpa等压面图上的等高线的数值为296，300，304，308；500hpa等压面图上的等高线的数值为576,580,584,588。闭合的等高线的高值区（高压区）中心标注“G ”，低值区（低压区）中心标注“ D ”。国外有些国家，如日本，英国，美国等规定相邻等高线间隔为60位势米，高值区（高压区）和低值区（低压区）分别“ H ” 和“ L ”来表示。所以850hpa等压面图上等高线的数值为1440，1500，1560；700hpa图为2940，3000，3060，3120；500hpa图上为5760，5820，5880,。在高空等压面图上，等高线的分布多呈波状。由于高空大气运动受地面摩擦力的影响很小，因此高空风与等高线的关系接近与地转风，即地转风的去向就是等高线的走向，等高线密集的地方，风速则大；等高线稀疏的地方，风速则小。2 . 槽线(Trough line)和切变线(Shear line)的分析槽线是低压槽内等高线曲率最大点的连线，它是气压场的特征线。槽线和切变线都是用棕色铅笔绘制的。在北半球，槽线多呈南北向或东北与西南走向，通常槽前为SW风，槽后为NW风。切变线是风的不连续的一条线，切变线两侧风向或风速巨有较强的气旋性切变，它是风场的特征线，切变线常见于850hpa和700hpa图上。槽线和切变线的共同点是风向均巨有较强的气旋性切变。3 . 等温线(Isotherm)的分析等温线是用红色铅笔绘制的，而在传真天气图上是用虚线来表示，我国规定每隔4C画一条等温线，冷中心用“L”来表示；暖中心用“N”表示。国外高空图上的等温线之间的间隔一般采用6C或3C，冷中心用“C” ；暖中心用“W” 。等温线的分布有的地方密集，有的地方稀疏，如等温线较密集处就是冷、暖空气交汇的地带，既存在锋区。当然大部分的等温线呈波状分布，其位相稍落后于等高线，表现为冷槽、暖脊的水平结构，见图12.16所示。图12.16高空图上常见的温压场配置情况4 . 温度平流(Temperature Advection)的分析温度平流，又称为温度的平流变化，是指冷、暖空气的水平运动引起某些地区增暖或变冷的现象。在高空图上，可根据等高线和等温线的配置情况，来判断温度平流的性质和强度，从而推断气温和气压未来的变化。图12.17所示，等高线与等温线相交，气流由低值等温线的冷区吹向高值等温线的暖区，在这种情况下，冷空气所经之处，气温下降，故有明显的冷平流(Cold Advection)；图12.18所示情况正好相反，气流由气温的高值区（暖区）吹向气温的低值区（冷区），暖空气流经之处，气温升高，故有明显的暖平流(Warm Advection)；图12.19所示中的等高线与等温线基本平衡，风沿着等温线方向吹，温度平流为零。双断线为温度平流零线，它是冷，暖平流区的分界线。图12.17冷平流12.18暖平流图12.19零平流温度平流线强度是指单位时间内因温度平流而引起的温度变化数量大小。可从等高线疏密程度、等温线疏密程度、等高线与等温线的交角这三方面定性判断温度平流的强弱，即：等高线越密，等温线越密，等高线与等温线之间的交角越大，平流就越强；反之，等高线越稀疏，等温线越稀疏，等高线与等温线之间的交角越小，平流就越弱。高空分析的实例，请参阅12.3中的AUAS图。五、 海上主要气象传真图气象传真广播(Meteorological Facsimile Broadcasts)是一种发展迅速的现代化通信技术。它既能传送信息的内容，又能传送信息的图像，所以航海上在70年代已经开始使用了。近几十年来，气象传真广播得到了迅速发展，其覆盖范围几乎遍及全世界海洋。几乎所有重要的沿海国家都通过传真广播，为沿岸航行的船舶服务，并为沿岸航行的船舶提供各种天气图，海况图及卫星云图等，使航行该海区的船舶有充足的天气和海况资料信息，另外船舶利用无线电气象接收机、电传、GMDSS、广播电视和互联网，及时获得周围海区的各种气象和海况信息。这样，船舶就可以通过这些信息资料来选择安全的、经济的和环保的最佳航线，保障船舶能顺利完成船舶运输业务任务。1 世界气象传真广播的分布WMO将全世界各地的气象传真广播台划分为8个区域，即：NM太平洋、NE北太平洋、S太平洋、印度洋和波斯湾、S大西洋、NM大西洋、NE大西洋、北大西洋北部和地中海。每个区域可分配810个发射台。到目前为止，世界上气象传真广播电台已经发展规律到将近83个。图12.20给出了世界上主要的气象传真广播台的分布情况。目前中国台湾已开始发布传真气象广播，其呼号为BMF，并对航海和渔业船舶开放。图12.20世界主要气象传真广播台2 世界气象传真广播台的呼号，频率和发图内容各台的发图内容和发图时间可查阅每年印发的无线电信号表第3卷。值得注意的是各台使用的频率、发图内容和发图时间时有变动，使用时应注意各台预先发出的通知。船舶可根据各传真广播台发布的广播节目表中，有选择地接收气象传真图。3 气象传真图的种类目前，世界各国发布的气象传真图的内容、种类繁多，可供不同行业和部门根据需要选择接收。这里我们着重介绍航海上常用航海气象传真图。适于航海使用的气象传真图大致可归纳为：1)地面图，（包括地面分析AS和地面预报FS）；2)高空图，（包括高空分析AU和高空预报FU）；3)卫星云图，（包括可见光云图VS和红外云图IR）；4)海浪图，（包括海浪分析AW和海浪预报FW）；5)海流图，（SO，FO）；6)海温图，（CO，FO）；7)水况图，（ST，FI）；8)热带气旋警报图（WT）。4 . 气象传真图的图题(Heading)各国发布的气象传真图都在醒目的位置注有图名标题，简称为图题，图题中包括传真图的类别、区域、时间（世界时）、日期、年份和发射台的呼号。图题一般采用如图12.21所示的格式。图12.21图题格式其中图类代号参照表12.1所示。注意，勿将实况分析图上的图时与收图时间混为一体。在预报图上注有预报时效，即预报的起始时刻和预报的未来时刻。表12.1常用气象传真图类别代号表12.2部分传真图区域代号气象传真图图题的识读，如：ASAS：为亚洲地面分析图；AUAS70：为700hpa亚洲高空分析图；FSAS：为24小时亚洲地面预报图；FUAS504：为500hpa48小时亚洲高空预报图；AWPN：为北太平洋波浪分析图；FWPN：为北太平洋波浪预报图；STPN：为北太平洋冰况分析图；ASXT：为热带地区流线分析图；WTAS07：亚洲72小时热带气旋警报图；AUAS50：为500hpa亚洲高空分析图；AUAS85：为850hpa亚洲高空分析图；三. 气象传真图的识读1 . 地面分析图的实例1） 实例1.图12.22日本东京JMH发布的地面分析图图12.22为日本东京气象中心发布的亚洲地面分析图。图题：图中左上角和右下角的长方形为图题，其含义表示由日本东京气象中心发布的2000年9月10日00时（世界时）亚洲地面分析图。填图符号：日本的传真图（ASAS）上，对单站填图符号中海平面气压值作了简化，只保留气温（TT）、三小时变压量（P3）和气压变化倾向、现在天气（WW）、过去天气（W）、风向（dd）、风速（ff）、总云量（N）、低云量（NL）和云状（CL、CM、CH）。气压系统：在ASAS图上，等压线用一般实线或虚线来表示，等压线有三种，即粗实等压线、一般等压线和虚线等压线。粗实等压线是每隔20hpa，且能被20整除所画的等压线，目的是为了分析方便和醒目；一般等压线是每隔4.0hpa，且能被4.0hpa整除的所画的等压线；虚线等压线一般在低纬度热带地区由于观测站稀少，等压线也稀少，为了分析方便和醒目起见，每隔2.0hpa所画的等压线。图中的气压系统有高压（用“H”来表示），低压（用“L”来表示），锋面（冷锋，暖锋，静止斜和锢囚锋），在高、低压H和L下方还标有中心气压值。普通的天气系统的移动和发展情况通常用表12.3表示。箭头表示一般气压系统中的移动速度。如箭头旁标有如表12.4所示，它也表示一定的含义。表12.3天气系统和天气区符号的说明表12.4气压系统移动说明如图12.22所示，有热带气旋，按其强度等级用下列缩写符号表示：国际上热带气旋的英文简写热带气旋的中文名称中心附近的最大风速TD (Tropical Depression)热带低压风力=8级时的热带气旋和强锋面气旋时，一般标注英文短语进行介释，内容包括时间、编号、英文名称、位置、强度、移动方向、移速近中心附近的最大风力大小等等。这是特别强调介释中的位置精度，出现PSN GOOD、PSN FAIR、PSN POOR三种精度，其含义为：PSN GOOD： 表示飞机定位，定位误差小于20n mile；PSN FAIR： 表示卫星定位，定位误差为2040n mile；PSN POOR： 表示外推定位，定位误差40n mile2）实例2：图12.23为美国关岛发布的1990年5月6日00Z西太平洋和印度洋地面分析图。图中在20S，20N以上均为等压线分析，两相邻等压线间隔为4.0hpa，其中等压线只标注二位数（十位与个位），中心气压值横线下的箭头表示该系统中心移向，旁边数字表示移速（kn）。QS表示准静止，图中有5条冷锋，2条暖锋，1条锢囚锋和1条静止锋。用虚线连接的锋表示处于减弱之中。该图的上方还附有一个地转风尺，可用来量取在海平面上风速的大小。图12.23关岛地面分析图该图在20N20S之间的热带地区为流线分析。其中气旋与反气旋环流中心分别标注C和A，它们的流场和天气特征与低压和高压是对应的。在西太平洋和印度洋的低纬度洋面上，还标有1010经纬网格中的平均海面风。图中有长方形框中为热带气旋警报信息（T.C. WARNING），包括该热带气旋中心附近的最大风速、移向和移速等，本图该热带气旋位置处在印度东南方的孟加拉湾海域。地面预报图与地面分析图的分析方法差不多，这里简化了。2 . 高空分析图 高空分析图一般有850hpa、700hpa和500hpa的高空等压面分析图。图12.24为日本东京气象中心（JMH）发布的1998年10月26日00Z的亚洲850hpa的高空等压面分析图。图中的实线即为等高线，两相邻的等高线间隔为60位势米；虚线为等温线，两相邻等温线的间隔为3C；高、低位势中心就代表高低压中心，用“H”和“L”来表示。湿区（TTD3C）表示图中分析气温与露点之差小于3C的潮湿区。在图中（850、700hpa图）用方形斑点组成的区域来表示TTD=3C的潮湿区。AUAS85图中的潮湿区可视为低云区；AUAS70图中的潮湿区可视为中云区；而AUAS85和AUAS70两张图中的潮湿区相重叠的区域，可视为降水云层区。图中还有虚线方格组成的区域为平均海拔高度4000米的高原区，如青藏高原，帕米尔高原；虚线直行线组成的区域为平均海拔高度2000米的高原区，如蒙古高原、云贵高原等。 在高空图的图题中，图区代号后面紧跟有23个阿拉伯数字，用以表示不同高度和相应的时间。通常两个数字表示等压面高度，如50表示500hpa，70表示700hpa，85表示850hpa；3个数字表示等压面高度和预报时效，其中前面的数字表示高度，后面表示时效，如852表示850hpa24小时预报，504表示500hpa48小时预报，712表示700hpa120小时预报，详见表12.6所示。表12.6高空图图题中数字的代号 3 . 热带气旋警报图（WT） 图12.24为日本东京气象中心（JMH）发布的72小时热带气旋警报图。图中有一“”，三圆（二直线圈和一虚线圈），“”表示热带气旋在该图时的当前的概位，即热带气旋的中心位置，该中心位置有一定的误差，误差的大小系当天地面分析图ASAS，PNS是GOOD、FAIR，还是POOR；“”号外面的直线圆，即为该WTAS 07图的暴风圆（风力大于或等于10级的圈），也就是说在该圆内的风力都是10级（50KT）以上的，最小的风力为10级，（因在图中已绘出了暴风圆，故在英文补语说明中，有关风速50KT的范围这部分内容省略掉）；虚线圈外面的直线则表示也是风暴圈，就是表示预报未来12，24，48，72小时海面风速大于或等于50KT的范围（预报暴风圈）；虚线圈表示热带气旋的预报误差圈，也就是说热带气旋在未来12，24，48，72小时的热带气旋可能进入的区域范围，但入圆的概率只有70%。热带气旋警报图只有在强度达到TS级别的热带气旋时才能播发，每天四张图，一旦热带气旋强度减弱为TD时，WTAS图停止播发。图12.24热带气旋警报图 4 . 海温图（WATER TEMPEATURE CHART） 图12.25所示为日本东京气象中心（JMH）发布的中旬（1120日）平均表层海温实况图，它是根据日本静止卫星（GMS）的红外资料绘出的。图中等温线间隔为1C。为了醒目起见，0C，5C，10C，15C，20C，25C和30C等为加粗等海温线。图中日本东部海域等海温线十分密集，即是亲潮和黑潮交汇的区域，航海上常把之称为海洋锋。大约25N以南的低纬度洋面上海温较高且比较均匀，最高海温可达31C，所以把25N的区域的海温资料制成的月平均海面水温图。海面水温图在海雾分析、预报上和热带气旋强度预报上很有参考价值，特别是在渔业行业中分析海温图可以预报出各种不同鱼种的大致位置。图12.25日本东京气象中心（JMH）发布的平均海面水温图5 . 海浪分析图（AW）图12.26日本东京气象中心JMH播发的北太平洋波浪分析图图12.26为日本东京气象中心（JMH）发布的北太平洋波浪分析图（AWPN）。海洋波浪图是根据船舶和海岸观测站的资料对海上波浪状况进行分析所绘出来的图，其对船舶航行和处理海事很有用处。由这种图可以预知从海面传来的最大波浪，因此对沿岸港口的防灾工作也有帮助。本图中直线为等波高线（HE），即为风浪的波高（HW）和涌浪的波高（HS）两者的矢量合成，即：HE=HW+HS 式中：HW和HS分别为海上所观测到风浪和涌浪的平均显著波高，HE为风浪和涌浪的合成波高。风浪波高、涌浪波高和合成波高的单位为“米”，在AWPN图中，HE=1米的等波高线一般不绘，当波高2米时，开始绘制等波高线，每条等波高线之间的间隔为1米，如2米、3米、4米、5米 ，每隔4米且被4能整除的，画一条加粗的等波线，其目的是为了分析方便和醒目，如4米，8米等等波高线。 图中还绘出主波向（几列波并存时，波高最大者的传播方向）、乱波区和海上观测船DE船位点所观测的水文、气象要素（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）其填图格式和图例，见图12.27所示。此外，图中还标出该图时时刻的高压、低压中心位置，中心气压值（强度）及锋的位置和锋的类型。另外，图中有热带气旋时对热带气旋除标注中心位置外，还在图左上部图题下的方框内标明热带气旋名称、中心气压值和中心位置（概位）的经纬度等等。图12.27波浪分析填图格式和图例 此外，日本JJC台发布的北太平洋海域波浪分析图，图区范围大，除了上述内容外，还标绘出浓雾区的范围和海浪的强度，对横渡大洋的船舶选择气象航线有一定的参考价值；另外由JMH台发布在日本海域的波浪分析图，即AWJP，对航行在日本海域附近的船舶，作用很大，因为海上观测站很多，分析得比较准，很实用。国内的船舶也用得很多。 6 . 波浪预报图（FW）图12.28为日本东京气象中心发布的北太平洋24h波浪预报图。图中给有等波高线，（该等波高线是等有效波高线，一般是H1/3线，其周期为130S的有效波高线），主波向及个别地点的波高和周期，还标有高压，低压，热带气旋的中心位置强度以及锋的类型和位置，标绘技术规定类同AWPN图。要注意在波浪预报图中，有效波高线（H1/3）是由海洋部门用计算机根据海洋学理论计算得出的。我国国家海洋局也通过广播传真（BOF台）和电视每天发布中国海域及周围海区的24小时波浪分析与预报。现阶段，世界各国发布的波浪预报时效多为2436小时，最长不超过72小时。图12.28西北太平洋波浪预报图 7 . 传真海流图 一般情况下，海流移动缓慢，且比较稳定，因此传真海流图的播发时间间隔比传真天气图要长得多。常见的海流图有旬和月平均海流图两种。 1）海流实况图（SO） 海流实况图是根据上个旬（或上个月）的海流实测资料绘出的图。图12.29所示为日本东京气象中心（JMH）发布的旬海流图。图中简矢表示流向，不同形式简杆表示不同流速。图中还标出了黑潮（KUROSHIO）与亲潮（OYASHIO）的主轴位置、水平范围和流速分布等情况。图12.29旬海流图2）海流预报图（FO）图12.30为日本东京气象中心（JMH）发布的北太平洋表层海流（旬）预报图。图中的细实线表示预报的该旬表层海水等平均海温线，单位C，每隔1C画一条；粗实线和其中数字表示海流主轴的推算位置和流速（单位kn）。图12.30北太平洋表层海流（旬）预报图FOPN 海流传真图要比航海资料所给出的旬、月海流气候图更接近于实际情况，对航海上有更高的参考价值。例如，远洋，特别是跨洋航行的船舶可以利用近期的海流传真图精细地调整航线，顺流时尽量将航线选在主轴位置附近，逆流时则尽量避开主轴位置，或从两个主轴之间逆流速度相对较小的区域通过，这样就可以缩短航期和节省燃油的显著效果。 8 . 传真冰况图（Ice Condition Chart） 冰况图是根据卫星及其他观测资料绘制而成，图中简单地表示冰量、冰块的位置和可能通航的航道，冬季高纬航行的船舶应经常接收这种图。目前发布冰况图的传真广播台有日本东京气象中心、瑞典斯德哥尔摩、英国布拉克内尔和加拿大哈利法克斯等。多数广播台只限于冬季指定的星期发送海冰况图（ST）。 图12.31所示为日本东京气象中心发布的西北太平洋冰况图（ST）。对照图上方的图例说明和阅读图左上方附有的英文的冰情分析与展望，可了解不同海域的海况状况。另外，图中还绘出表层等水温线，相隔两等水温线的间隔为1C图12.31 JMH冰况图图12.32 哈利法斯冰况图 图12.32为加拿大哈利法克斯播发的格陵兰巴芬湾附近的冰况图，该冰况图图例说明如下： 1）冰的密集状态为：Cn / n1，n2，n3式中：Cn为密集状态Concentration的英文缩写，为指示符号； n1为小的碎冰与破裂的冰，用数字110表示； n2为小、中冰块，用数字110表示； n3为大冰盘与大面积，用110表示。 2）冰面上的融解状态Pd / dominant condition式中：Pd为融冰状况Puddles的英文缩写，为指示符； 横线下面用F、R及数字110表示冰面冻结程度，例如Pd/F，Pd / R， Pd/2分别表示冰面融水全部冻结，冰面融水冻结不佳，冰面融水冻 结占表面积的2 / 10，以此类推。3） 冰的形势：海面状况、陆源冰，见图12.33所示 图12.33. 冰的形势a),海面状况b),陆源冰c). 现在有些国家已经开始发布冰况预报（FI，Ice Condition Forecast Chart），如日本JMH台发布的西北太平洋2天（48小时图题FIOHO4），如图12.34所示。一周（168h, 图题FIOH16）的冰况预报，如图12.35所示。图12.34 48小时冰况预报图12.35 168小时冰况预报9 . 卫星云图（Satellite Cloud Picture）的识别近三十年来，卫星气象事业迅速发展，卫星资料在我国气象业务部门广泛使用，并在天气分析、监视和大气科学研究方面发挥越来越重要的作用。人们通过气象卫星昼夜不停地收到从卫星所发回大量的图片和各种数据，其中包括陆地、海洋、沙漠和山区等。它对海上天气预报，特别是对热带气旋的监视能起十分重要的意义。它的特点是图片真实、直观形象、成图迅速、水平分布连续、使用方便等。1)卫星云图的种类卫星云图有两种，即：一种是可见光云图（Visible Satellite Image，VS），又称为电视云图；另一种是红外云图（Infrared Satellite Image，IR），见图12.36和图12.37所示。图12.36可见光云图图12.37红外云图2)可见光云图：可见光云图是卫星仪器在可见光谱段测量地面、云面的反射太阳辐射，经过转换得到的。其色调决定于反射太阳辐射的大小，若反射太阳辐射大，色调就白，反之就暗。而反射太阳辐射决定于入射到目标物的太阳辐射及目标物的反照率两个因素反照率对可见光云图色调的影响：在一定的太阳高度角下，物体的反照率愈大，它的色调就愈白；物体的反照率愈小，它的色调就愈暗。见表11.7所示。表11.7 各目标物的色调编号色 调目 标 物1黑色海洋、湖泊、大的河流2深灰色陆地上大面积的森林、牧场、草地、耕地3灰色陆地上的晴天积云、沙漠、陆地上空单独出现的卷云4灰白色大陆上空簿的中高云5白色积雪、冰冻的海洋和湖泊中等厚度的云（中云、积云、层积云）6浓白色大块厚中、低云、积雨云、厚的卷层云、地面有降水太阳高度角对可见光云图上色调的影响：在可见光云图上，目标物的色调还与太阳高度角有关，即与卫星观测时的照明条件有关。也就是说云图上的色调与卫星观测的季节和每天卫星观测时刻有关。如在北半球夏季和冬季的高纬度地区，白天的太阳高度角不同，图片色调也不一样。在冬季，高纬度地区的太阳高度角很低，色调很暗。如果卫星在早晨或傍晚观测，太阳高度角较低，光照条件差，图片就很暗。如果卫星在中午时观测，光照条件好，图片的色调较明亮，物象间的反差较大。3)红外云图卫星在10.512.5微米通道得到的云图称为红外云图或长波红外云图。这种云图所反映的是地面和云面的红外辐射或温度分布。在这种云图上，色调越黑表示红外辐射越大，温度越高；色调越白表示红外辐射越小，温度越低。根据这种云图上的色调差异可以估计地面、云面温度的相对分布和云的相对高度。由于大气和地表的温度是随着季节和纬度而变，所以红外云图的色调表现为以下集中几种特点：红外云图上地面、云面色调随着纬度和季节而变化。在红外云图上，从赤道到极地色调愈来愈变白，暗的色调却少见了。这是由于地面和云面的温度向高温度减少的缘故。同一高度的云，愈往高纬度，云顶温度愈低。这种现象，低云比中高云显著，这样就造成在高纬度地区，低云和地表面的色调同中高云的色调很相近。这种现象冬季最明显，而且尤其是在夜间，最不容易看出冷的地面上空的云。在冬季热带和副热带地区，地表面和高云的温度差达100以上，但在大陆极地区域，这种温度差不到20，这就是说在高纬度地表面和云面之间的温度差很小，所以在红外云图上只有很小的色调反差，不容易将冷的地表面和云区别开，同时在红外云图上识别不同种类的云也有困难。红外云图上海洋和陆地色调的变化。在冬季中高纬度地区，海面温度高于陆面温度，所以海面的色调比陆面要暗。但是在夏季，陆面的温度高于海面温度。这时陆面的色调比陆面要暗。在红外云图上，根据云顶表面的色调差异可以估计云顶温度和高度，云的色调越白，云顶高度越高，温度越低。但是在估计时常因以下几种原因造成一定程度的误差：空间分辨率对估计云顶温度和高度的影响；大气吸收对估计云顶温度（高度）和地面温度的影响。4)可见光云图与红外云图的比较可见光云图上的色调决定于物体的反照率和太阳高度角，红外云图上的色调决定于物体的温度的高和低，所以比较这两种云图，有一些特征在外貌上相差很大，但也有许多是相似的。表11.8给出了在这两种云和地表的色调特征的比较。表11.8 可见光云图与红外云图的比较红外云图黑沙漠（白天）暖海洋深灰层积云晴天积云沙漠（夜间）冷海洋灰层云（厚）雾（厚）晴天积云卷层云（薄）纤维状卷云西藏