通过案例总结如何正确使用气导服务

1、通过案例总结如何正确使用气导服务专业：航海技术，学号：201011811134，姓名：邹振华指导老师：陈达森摘要：气象导航分为岸上导航和船舶自主导航。气象导航在近年来的航海中越来越得到重视和应用。气象导航服务能帮助船舶选取最优航线以提高船舶航行的安全性和经济效益。本文首先阐述气象导航的发展情况和基本知识，然后通过两个使用气导服务的案例，指出两个案例中使用气导服务的成功经验以及一些过失；接着分析了气象导航服务的作用和局限性，最后就如何正确使用气象导航服务提出了几点方法和建议。关键词：气象导航；安全航行；推荐航线；决策；案例Summarizing How to Utilize Meteorolog

2、ical Navigation Service Correctly through CasesMarine technology , 201011811134，Zou ZhenhuaAdviser : Chen Dasen Abstract: Meteorological navigation is divided into shore navigation and autonomous navigation of the ship. Meteorological navigation in sailing in recent years gets more and more attentio

3、n and application. Meteorological navigation service can help select the optimal route in order to improve the safety of navigation of the ship and economic benefit. This article will introduce The development of meteorological navigation and the basic knowledge of meteorological navigation, and cit

4、ed two cases, Points out the successful experience and negligence of Meteorological navigation service about the two cases. Then analyzes the function and limitations of meteorological navigation service. Finally puts forward many Suggestions for how to correctly utilize Meteorological navigation se

5、rvice. Keywords: Meteorological navigation; Safe navigation; Recommended route; Decision; Case1引言气象导航是指岸上气象导航机构或船舶自身根据天气和海况条件、船舶自身技术状态、航行区制定一条安全性和经济效益最优化的航线，如果是岸导服务，还应在船舶航行过程中给予船舶航行指导，确保船舶安全到达目的港的全部过程。船舶气象导航技术起源于50年代初的美国，美国海军和几个商业性质的私人导航组织有效地运用海面和高空天气预报为横渡大西洋的船舶服务，使船舶有效地避开灾害性天气，既保证了船舶航行安全又提高了航行的经济效益

6、。到了60年代,荷兰、前苏联、原西德、挪威、日本等国纷纷建立了海洋气象服务机构。尤其是70年代后，计算机和人造卫星的发展，数值天气预报和气象卫星监测海洋风暴灾害技术的广泛应用，才使现代气象导航技术有了坚实的技术基础。以往以手工操作为主的气象导航逐步被计算机所取代，使用计算机方法拟定跨洋航线，使航行更安全和有效1 余鹤书，许小峰，刘有奇.现代气象导航的技术原理和效益J.气象,1995(04):1-2。1984年12月2日我国正式成立了“中央气象台海洋气象导航中心”和上海、广州、大连、天津和青岛分中心，从此，我国船舶气象导航业务从试用性阶段步入正式服务阶段，标志着我国在全球海洋运输减灾防灾方面进入

7、了新的阶段。1992年中央气象台海洋气象导航中心变为自主运营、独立核算的技术实体，更名为北京市环球气象导航中心。1993年夏季又与中国远洋运输集团、香港友航轮船公司合作，在中央气象台海洋气象导航中心(CMRC)的基础上,增加航海技术含量,建立气象导航技术实体即北京全球气象导航技术有限公司2 余鹤书.发展现代气象导航为远洋运输服务J.航海技术,1995（01）:2-3。气象航线的制定和跟踪修正作为气象导航服务最主要的环节，一直倍受重视。80年代初期,美国和英国利用气象导航技术优化设计船舶最佳航线,每横跨太平洋一个航次平均可节省9.4小时,因此,仅美国每年就可以节省数百万美元的运输成本。继英、美之

8、后,法国、挪威、日本、德等国都先后开发了自己的最佳航线优化设计系统3 Motte R H. Design and operation of a computerized, on-board, weather routing system. J. of Navigation, 1994, 47(1):54684 Motte R H, Burns R S., Calvert S. An overview of current methods using in weather routing. J. of Navigation, 1988, 41(1):101114。气象航线的制定主要有两种方法，一

9、是从大量气象和海况的历史资料分析归纳出的大洋大型天气的主要形式和特殊形式并从中区分出一般气压分布、风暴、路径和移动速度。实际出现的天气形式均可在主要形式和特殊形式中找到与其相似的一种，再配合船舶运动性能曲线图5 王凤武,贾传荧.船舶优选航线的研究N.大连海事大学学报,1998(02):2-3求出各种形式中的最有利航线。 二是根据船舶运动模式和航线优选方法制定航线。对于船舶的运动模式，一般采用数理统计方法6 余鹤书,谷美荣,许小峰.在风浪场中船舶运动失速特征N·应用学气报,1990,(3): 293-297. ，以船舶自身的性能参数（包括船型尺度、吃水、航向、航速、排水量、载货量、船舶

10、的稳性高度等）以及航线上通过的海区的海况（包括水深、风向、风力、流向、流速、浪高、涌高等）数据为因数，通过数学上的逐级回归方法建立起不同等级的船舶的方程。并将各种船型的船舶运动方程存进计算机中以备选用。关于航线的优先选择，一般择采用统筹学中的最优原理的动态规划7 司徒杰.海洋航线优选J.中国航海,1986,(l):1-6.8 余鹤书,郭进修,许小峰,史树森.海洋气象航线优选技术和实船导航业务试验J.气象,1988,14(4).，把船舶连续运动的过程作离散性和确定性过程处理，并根据R.Bellman最优化原理9 甘应爱等.运筹学M.北京:清华大学出版社,1990,194-253.，在出发港到目的

11、港之间选择主航线，然后按照阶段节点、航向差、时间长等组成航路网络，对设置的航路网格和气象海况的各阶段，以航时最短为引数进行决策，选择该阶段最优航线。以此类推可得出整个最优航线。船舶气导服务是根据大量的气象和水文资料、船舶自身技术性能、航行区，分析得出一条最优航线供船舶使用，并在船舶航行中给予指导，但是由于船舶航行遇到的情况很难预料，如何准确地掌握气象资料和根据船舶面临的情况来修正航线也是气导的关键环节，因此不是每次气象导航服务都能成功，这也是目前气象导航服务所存在的最主要的问题。由于气导所存在的问题，在气象导航的案例中有成功也有失败。因此对于气导案例的分析来总结如何正确地使用气导服务是有必要的

12、。2船舶气象导航案例介绍及总结 现代航海中，随着全球贸易的快速发展，航运业越来越重视船舶航行的效益，因此越来越多的船舶尤其是跨洋航行的船舶需要气象导航服务。但是正如前文所言，由于船舶航行的情况很难预测，船舶气导服务并不是每次都会成功，对于跨洋航行的船舶更是如此。因此对于成功和失败的气导案例的介绍和分析，总结怎样正确的使用气导服务是很有必要的。下面介绍两个气导案例并作相应的总结。 2.1案例1图1：旧金山到孟买西太平洋航区航线图示，箭头表示气旋移动方向2003年6月，美国籍货轮CELLA号满载货物从美国旧金山出发，前往印度孟买。该轮航行前向美国的OCENROUTES INC公司申请气象导航服务。

13、气象导航公司收到申请后根据船方提供的资料和气象资料等给出的气象航线是出美国旧金山走大圆航线穿过太平洋经琉球群岛东南海域穿过吕宋海峡再向南航行穿过南中国海，经马六甲海峡后过斯里兰卡，沿岸航行直到目的地印度孟买。气象公司给出这条航线的根据是，船舶启航为6月初，如果按照推荐的航线从洛杉矶到马六甲海峡所需要的时间为20天左右，船舶可在7月份来临之前争取以最短的航程到达目的地。船方采纳了气象导航公司的方案，船舶于6月2号启航，在到琉球群岛东部海域时，收到气象预报，在菲律宾以东洋面出现热带气旋缓慢向西偏北方向移动，且气旋不断地加强。附西太平洋热带气旋运动轨迹图。CELLA轮将所获得气象信息马上发送给OCE

14、ANROUTES公司，气象导航公司根据所得到的气象预报和风浪预报和给出新推荐航线，即CELLA轮向南偏西改向，向低纬方向航行以期从热带气旋的尾部绕过去，再经菲律宾苏里高海峡进南中国海。船长接受导航公司的推荐航线并改变航向。最后船舶顺利地避开了热带气旋并从苏里高海峡通过进入南中国并在预定时间延迟5小时到达马六甲海峡。船舶航行大致航线如图1所示。 2.2案例2图2：洛杉矶到光阳大致航线图示，箭头表示气旋移动方向2005年11月，台湾某航运公司货船YANGMING轮从美国洛杉矶满载货物前往韩国光阳。船舶计划11月5号出发，船舶航前向旧金山某气象导航公司申请气象导航。岸导公司根据气象资料、海洋资料和船

15、舶提交其他资料制定了一条最高纬度为北纬45°的混合航线，船方接受了岸导公司的方案，并于11月5号启航。11月7号，船舶就遭遇了爆发性气旋，船舶遇到了9米左右高的巨浪，导致航行艰难，并且导致船艏楼防浪板和救生筏被巨浪损坏。但是船舶还是按照了岸导公司制定的气象航线航行，一直到快达到日本北海道岛的前三天，船舶在千岛群岛以东洋面大概1000海里的海域，又遭遇了北太平洋温带气旋，气旋在向东偏南方向运动中。船长立即向岸导公司说明了这一情况，岸导公司给出推荐航向，即改变航向向低纬度一侧航行，其意图向低纬一侧航行尽可能的缩短航程。 但船方收到岸导公司的方案后并没有选择推荐航线，船长对船舶面临的情况及

16、时作出决定，在北纬高达44°的情况下继续向西北方航行，向绕过气旋的高纬一侧，然后船舶右舷偏顺风航行，这种情况下船舶最航行的最高纬度达到52°，之后船舶沿着千岛群岛南下并最终到达目的港。船舶航线如图2所示。 2.3案例总结案例1是一个比较典型的岸导案例。首先OCEANROUTES公司为船方提供的初次推荐气象航线是合理的。航线可大概看作分三段，第一段是洛杉矶到西太平洋段，第三段是新加坡到印度孟买航行段，该次气象导航的重点是在第二段，也就是西太平洋到新加坡航行段。气象导航公司本来的意图是在西太平洋的台风季节也就是7、8月份之前过吕宋岛（巴士海峡）进南中国海以期达到缩短航程的目的。

17、但是没预料到6月中旬之后在菲律宾以东洋面就形成了一个热带气旋，并且气旋运动的方向恰好的船舶航行的路线上并不断在加强，如果按照原计划航行，船舶就将要进入了气旋的危险半圆，这对船舶的安全威胁无疑是很大的。因此气象导航公司根据气象预测和船舶本身的条件，建议船舶向南改向。气象导航公司对于中途改变推荐航线主要是考虑了以下方面，一是按照气旋的运动轨迹，选择向南绕过气旋后方是合理的，即使与气旋后方接触，气旋还没有增强，风浪相对还是小得多，相对于抢在气旋前方航行要安全。二是船舶的航程增加了60nmile到70nmile，但是这个差值并不是太大，在可接受的范围内。另外穿越苏里高海峡遭遇的风浪会比在吕宋岛海域附近

18、的风浪要小得多。案例2中船舶所遇到的情况比较特殊，首先岸导公司所给出的推荐航线是没有经过充分考虑的。从洛杉矶出发前往韩国要经过北太平洋，11月的北太平洋会出现温带气旋，尤其是爆发性气旋一般出现在11月到次年4月之间，强度大范围广，这种情况应该在航线制定重点考虑。另外船舶航行两天后即遭遇爆发性气旋这是很难预测的，这要靠船长的临时决策和操作以保证船舶的安全。在船舶遇到了温带气旋后，岸导公司给的推荐航线仍然是以最短航程为主，但是船长并没有采纳岸导的修正航线而是选择了更有利于船舶航行安全的航线，即向西北方向高纬度海区航行，然后再沿千岛群岛南下到达目的地。船长的临时改变航线对船舶的安全航行起到了至关重要

19、的作用。看得出岸导公司该次的气象导航是不成功的。其中的原因如下： （1）岸导公司对突发性的气象情况考虑不够周全，尤其是对11月份西北太平的气象情况的认识。11月份的北太平洋会发生爆发性气旋，难预测且范围广，非常不利于船舶的航行。 （2）岸导公司在知道船舶再次遇到气旋以后仍然推荐航程较短的航线。温带气旋向东偏南方向移动，如果船舶向低纬一侧改向就有可能就碰上气旋，且气旋的右侧是大风浪区，势必会威胁船舶安全。 （3）岸导公司的航线使船舶在遇到爆发性气旋时造成了船艏楼防浪板和救生筏损坏，造成了经济损失。 2.3.1两案例相同点 （1）两船舶航行前均向气象导航机构提交了气导服务申请，获得了气象导航机构所

20、制定的推荐航线，船舶的初始航线都是气象导航机构的推荐航线。 （2）两船舶在航行过程中都遇到了特殊天气情况。前者是热带气旋并在缓慢加强成台风，后者则是爆发性气旋和温带气旋。 （3）两艘船舶在所面临的实际情况中都选择了改变航线以保证船舶的安全航行。 （4）两艘船舶的船长都在船舶改向时航线决策上起到了极其关键的作用使船舶能安全航行。 （5）两船舶都由于改航向而增加了航程和航时，看似使航运的经济效益降低，实际上船舶改向避免遭遇气旋也就避免了发生更大的损失。 2.3.2两案例不同点 （1）案例1中，气象导航公司所制定的航线考虑得更周全，并在收到热带气旋的气象信息后及时和船方协调修正了航线。案例2中岸导虽

21、然给出修正航线但未得到船方的同意。 （2）案例1中修正航线更注重考虑了船舶的航行安全。而案例2中岸导的推荐航线初始阶段就遇到了爆发性气旋，并且在遇到了温带气旋时仍然选择了短航程的航线。 （3）案例1中船舶基本上整个航行都是按照气象导航公司的推荐航线航行，其中包括修正后的航线。而案例2中，船舶在航行遇到温带气旋后就不再采取气象导航公司的推荐航线。 2.4经验教训总结 （1）气导过程中实时的气象资料和水文资料对于制定和修正推荐航线有着极其重要的作用。无论是岸上导航还是船舶自主导航首先要做到的就是对气象资料和水文资料的尽可能准确地、及时地掌握，如案例2中就是对气象资料认识不够，没充分考虑到北太平洋的

22、气候变化特点。 （2）船舶在航行中应保持和岸上导航机构之间的良好的联系能力。由以上两案例可以看出，船舶和岸导之间的联系能力对于岸导了解船舶面临的情况，协调船舶的航行计划有着至关重要的作用。 （3）船长应该能理解岸导机构的推荐航线，并尽可能地配合岸导使船舶安全航行。如案例1中，船长能明白岸导的意图并按照了岸导的正确修正航线改向。 （4）船长的临时决策相当重要。在收到气象信息时，船长要能分析所遇到的气象状况，对于岸上导航机构的不合理的推荐航线能作出否决。船舶航行中，船长在现场最能掌握船舶自身所面临的情况且熟悉船舶自身的技术状态，因此，船长可根据船舶自身做出决定而不是盲目地信从岸上导航机构的建议。3

23、气象导航服务的作用和局限性 3.1气象导航服务的作用 3.1.1气导服务使船舶航行的安全性提高采用气象导航的船舶，其航行安全性普遍提高，气象因素引发的重大海上事故显著减少。船舶在采用了气导服务以后，使船舶尽量避开顶风逆浪区，以及其它危及船舶安全的恶劣区域，从而达到减轻风浪对船体损害的效果，货损率也显著降低。 3.1.2气导服务使船舶经济效益提高 气象导航使航程尽量短而合理，尽量避开强风，巨浪，特别是顶风、逆浪，并充分利用顺风、顺浪，顺流等有利的因素缩短航时。航时的缩短又会带来燃料的节约和运输成本的降低，从而达到经济效益的提高。航时的缩短，到港时间准确性的提高，对于那些赶潮水进港的船舶意义更大，

24、因为脱落一个潮水，时间损失好几个小时，有的还要损失装卸费。 3.1.3促进现代航海事业的发展 气导技术从开发至今给航运业带来了巨大的经济效益，未来船舶和海上运输工具的改革离不开气象导航技术，随着气导技术的积累和提高，新一代航线指南将形成。 3.1.4气象导航资料可在海事纠纷处理中作证据作用 船舶营运中涉及到很多方面，比如船方、货方、收货人、装卸公司等等。因此海事纠纷比较复杂，涉及的金额也巨大，气象导航资料可以在海事纠纷中起到证据作用。 3.2气象导航的局限性 3.2.1天气和海况预报难以与实际海况完全相同随着计算机和气象卫星的发展，人类在气象预报技术上取得了巨大的进步，但是对于中长期的气象预测

25、的准确度还是不能让人满意。海上的天气多变，船舶和岸导收到的气象预报和海况预报都很难完全与实际情况吻合。尤其是对于一些突发性的气象情况（如北太平洋爆发性气旋）还是很难预测的。 3.2.2船舶运动性能测算仍然存在问题如前文所言，制定气象航线一般都需要掌握船舶的运动性能。而影响船舶的运动性能的因素很多，比如不同的载货、船体的海洋附着生物、水密度改变对吃水的影响等等，这些因素都使船舶运动性能的测算变得复杂，自然就影响了气象航线的准确性。 3.2.3岸导不能做到真正的实时导航 岸导虽然拥有高性能的计算机可以做大型的航线计算，也拥有气象专家、海洋学专家、船长等专业人士和完善的通讯系统，有大量的资料可以使用

26、。但是岸导远离现场，不能准确掌握船舶的动态和船舶面临的实际情况，同时这种远程的航行指导也可能会受制于通讯条件，因此岸导并不能做到真正的实时导航。4正确使用气象导航服务的方法和建议 结合本文以上的案例和分析结论，如何使用气象导航服务，程序基本上是大同小异。正确使用气象导航服务基本可以分为两个部分，本文认为可以以使用岸上导航为主，船舶自主导航为辅的导航方法。但是在特殊情况下船舶自身应该能完全独立自主地导航，使船舶安全航行。对于如何正确使用气象导航服务的方法和建议，有以下方面： 4.1正确提交气导服务申请 如果在港船舶准备接受气导服务，该船长或船东或租船人应在开航前2448小时内向气导公司提出申请，

27、申请时需提供有关船舶资料，这些资料包括船名、呼号、船东或租船人、预计启航时间或实际启航时间、出发港和目的港、载货情况、吃水、稳性高度、吃水差、干舷高度、联系电台等等。 4.2船长应仔细核查推荐航线并作出合理选择 岸导虽然拥有大量的气象资料和水文资料可以用，也拥有很多专家帮助分析，但是气导机构更倾向于最短航程和节省航时，并且气导机构客户多业务繁忙，并非每个推荐航线都可以做到最好，所以推荐航线未必就是最好的航线。因此船舶在收到气导机构的推荐航线后应该仔细核查，并根据自身所掌握的情况决定是否使用推荐航线。如果对推荐航线有异议或者无法理解，应该在开航前及时地与岸导机构协商。比如案例2中，对于岸导给出的

28、初始推荐航线，船长在航行的初始阶段过分的信从，导致了航行中遇到了气旋，11月份的北太平洋，气象复杂多变是众所周知的，但是对于岸导的航线，船长没有提出异议直到遇到温带气旋才纠正之前的做法。 4.3船长和驾驶员要做好自主导航的准备 无论船舶是否申请岸上气导服务，船舶在开航前都应充分利用各种手段（包括EGCNAVTEX)对气象预报资料和水文资料做好收集和分析工作，尽可能地预测航行途中出现的天气情况，以便出现突发情况（如案例2）能及时应对。海上的气象情况瞬息万变，即使使用目前最先进的气象导航系统来引导船舶航行，船舶也很难避免偶然碰到的恶劣天气情况，远洋航行更是如此，所以船舶在每个航次计划中都应该做好自主导航的准备。 4.4船长应充分考虑所经过的航区和船舶自身的技术状态船舶在航行前应充分考虑自身的状态，比如船舶结构、船龄、吃水、载重、及货物的特殊要求等等。对于所经过的航区也要充分考虑其气象特点和水文特点，比如冬季的北太平洋和北大西洋，经常会出现恶劣的天气情况，夏季的北印度洋是著名的狂风恶浪区，所以在这些季节航行的这些海区应该充分的考虑天气情况和船舶自身的技术状态。 船舶如果要更改航线，船长必须要考虑以下因素：减少遭遇持续的恶劣天气的机会；避开大风及风暴最猛烈的区域；减少穿越雾区；为剩余航程提供一条天气海况较佳的航线，使船舶能尽早到达目的港；在前方有坏天气时，如何取得较好的船头