西北太平洋热带气旋分析及避离方法的研究
谈皓吉
摘要：西北太平洋热带气旋是影响沿海和近洋船舶航行与海上设施作业安全的重大灾害性天气。作为船舶驾驶员可以利用船上航海气象设备仪器等设备、传真天气图和海况图来分析判断热带气旋的移动路径和移速，将地面预报图、波浪图和高空500百帕实况图结合起来连续进行科学分析，相互印证，对采取正确的避台风措施，保证人员、船舶安全和海洋防灾减灾具有非常重要的意义。本文主要研究热带气旋的形成、移动和避离方法。
关键词：台风路径 副热带高压 气象传真图
随着世界和我国经济的快速发展， 海上船舶活动日益增多。中国沿海和近洋海域已经成为远东地区，特别是中、日、韩三国能源的海上补给线。但在此海域附近，灾害性天气和海况对船舶的航行影响亦非常显著，如夏秋季节的热带气旋和秋冬季节的寒潮大风天气等。
1 热带气旋对航行船舶的影响
世界上热带气旋平均一年有80多个，北半球占到总数的三分之二，而西北太平洋上的热带气旋占到总数的三分之一。我国又处于西北太平洋海域的西海岸，是遭受热带气旋灾害最为严重的国家之一，其次是日本、菲律宾和我国台湾省，其对船舶安全航行威胁最大的灾害性天气系统，热带气旋导致的强风、大浪（波浪和涌浪）、暴雨、风暴潮等恶劣天气和海况是影响船舶安全航行的重要因子。每年因热带气旋灾害造成船舶的触礁、搁浅、碰撞和翻船等海事很多，所以船舶驾驶员，特别是船长要认真分析热带气旋的强度、移向和范围等，对合理安排航区生产、降低和规避生产风险提供参考，合理制定船舶在热带气旋影响下的海上安全应急对策、部署应急力量等均具有重要的参考价值。 由于热带气旋对船舶的影响，主要是热带气旋大风及其导致的风浪、涌浪对船舶安全航行构成的威胁。在航海实践中，一般将热带气旋中心至风力大于等于8级的区域作为危险区域。
2 西北太平洋热带气旋介绍
西北太平洋热带气旋主要发生在西北太平洋和中国南海的热带洋面上产生的一种很强大的暖性低气压，在热带气旋区域内，周围的空气具有强烈的辐合上升，在水平方向产生逆时针方向的气流旋转，并产生强烈的空气水平运动，而且其气流一边逆时针旋转，在地转偏向力的作用下，整个热带气旋向西或西北方向移动。当热带气旋袭击时，造成狂风暴雨，雷电交加，降雨量可达100～200mm以上，风力最大曾达34.7m/s，还没出现大到巨浪。出现12级飓风时，相当于每平方米面积上受到71千克的风压力，可以拔树倒屋。船舶常因热带气旋侵袭，受到严重损失。
西北太平洋海域上空形成的热带气旋较世界上其他任何地方都多，年均约35个。而这些热带气旋中约有80%会发展成热带风暴等级以上。平均每年约有26个热带气旋达到至少热带风暴的强度，约占全球热带风暴数的31%，为其他任何地区的两倍以上。西北太平洋海域也是全年各月都有台风发生的唯一地区。
从5～12月每月的台风数平均在一个以上。台风出现的盛期为7～10月，约占全年台风总数的70%，其中又以8月、9月最多，约占全年台风总数的40%。 65%的西北太平洋热带气旋发源于7°N～15°N之间，91%的西北太平洋热带气旋发源于5°N～20°N之间，即：南海到我国台湾省-菲律宾以东的洋面上，包括马里亚纳、加罗林及马绍尔群岛所在海域，见图1所示。
图1为西北太平洋海域热带气旋原地示意图
11～12月，1～5月，热带气旋主要是在130°E以东的海上转向北上，以及在16°N以南往西行进入南海中南部，或在越南南方登陆。在过渡季节的6月和10月，除了在125°E以东的海上转向北上的热带气旋外，西行进入南海的热带气旋路径要比冬、春季节偏北得多，主要是在15°～20°N之间。到了7～9月台风季节，主要的台风移动路径呈现往北、往西偏移的趋势，且初夏台风一般向西移动穿过菲律宾，但在夏末和秋季台风就常转向西北，最后转向北或东北。
西北太平洋区域台风转向点的平均纬度在24°N附近。此外，西北太平洋约有29%的台风出现异常路径，与北大西洋的异常台风相比，打转台风出现的纬度较低，慢速移动台风次数较少，较低纬度快速移动的台风次数也较少。 多数情况下，西北太平洋台风的8级以上大风所覆盖的半径仅有100公里左右，台风中心气压非常低，有时中心气压值低于920百帕。
3 热带气旋所引起的灾害性天气和海况
热带气旋是发生在热带洋面上的一种暖性的气旋性涡旋，是大气中极强烈的风暴，被称为“风暴之王”，具有极大的破坏力，其天气和海况为狂风、暴雨、巨浪、暴潮。成熟的热带气旋有时会令船只沉没，国际航运受影响。但是热带气旋以登陆陆地时所造成的破坏最大，主要的直接破坏包括以下三点：
海上大风：热带气旋的大风区主要出现在热带气旋的，北半球右前方，南半球在左前方，台风级的风力足以损坏船舶的结构与设备，特别是在船舶上甲板以上设备造成破坏更大，大风亦可以把有移动的物料吹到半空，使海洋环境变得非常危险。
大浪和巨浪：因为热带气旋的大浪区出现在热带气旋的，北半球右后方，南半球在左后方，热带气旋影响的海域产生大到巨浪，对船体的危害就更大，强雨区分布在北半球右后方，南半球左半球。见图2所示。其具体天气和海况表1所示，区域划分见图3所示。
图3 热带气旋结构分析
眼区：热带气旋中心区，该区域气流下沉，天气晴好，少云，微风，天气状况很好，但是海况最恶劣，海面出现三角波，金字塔浪，眼区水平范围（平均直径）一般在10～50Km。
涡旋区：该区域天气最恶劣，狂风暴雨，海面能见度极差，海面出现巨浪，自最大风速区外缘到台风眼壁，平均宽度
10～20Km。
外围区：该区域指从热带气旋边缘到最大风速外缘，有连续性降水，降水外围有飞云（积云Cu），海面还出现涌浪，平均宽200～300Km。
表1热带气旋的气象海况要素
气象海
况要素 外围区 涡旋区 眼区
气温 向中心升高，呈闷热 温度向中心逐渐升高 达到最高，形成暖中心
气压 向中心逐渐下降 急速下降，呈漏斗状，气压梯度大，等压线密集 降到最低
风速 向中心急增 达到最大，最大风速在眼碧附近，强台风可达60-70m/s及以上 突降至4级以下
云系 中低云为主的螺旋云带Sc、Cu、Fn Cb和Ns组成坚强的云墙 晴朗少云，偶有Ac
降水 阵性。向中心强度增大 暴风倾盆，雷鸣电闪，右侧雨量大 降水突然停止
能见度 向中心逐渐变坏 极其恶劣 仍然很差
海况 自中心传出的涌浪，风浪逐渐增大 高达十几米的浪柱，到沿海引起风暴潮，最大风浪在右后，恶浪滔天，狂风骤雨，恶浪暴潮 三角波金字塔浪
海况十分恶劣
4 在西北太平洋海域，船舶避离热带气旋的简易方法
4.1为预防台风的袭击
为预防台风的袭击，应该做到：在台风季节要密切注意收听气象部门发布的台风消息和台风警报，当台风来袭时，船舶要就近找安全锚地避风。在长江下游，在台风尚未到达前风向多是东北或东南风，而台风过后急转西北或西南风，因此，一般应选择能避东北风或东南风、水深足够、底质好、有足够回转余地的水域作避风锚地；船舶停靠码头，应加强系缆，船舶与趸船应加靠垫，避免碰撞损坏。
4.2 热带气旋中心方位判定法
背真风而立，以测者正前方为0°，在北半球，热带气旋中心在左前方45°～90°；在南半球，中心在右前方
45°～90°方位。风力10级，中心在90°左右。当船舶测算出真风向、真风力后，内插法由表算出θf，再下列公式求中心方位：
热带气旋的中心方位=§d= dd ± （090°+ θf ），即：
§d= dd ±135° →当风力达到6级的时候，θf =45°；
§d= dd ±130° →当风力达到7级的时候，θf =40°；
§d= dd ±120° →当风力达到8级的时候，θf =30°；
§d= dd ±110° →当风力达到9级的时候，θf =20°；
§d= dd ±090° →当风力≥10级的时候，θf =0°；.
其中：dd为真风向；±为北半球为正（+），南半球为负（—）；θf为玄角
4.3 根据真风向随时间的变化、风速大小和气压的变化判定
当真风向随时间顺时针方向变化时，表明船舶处在右半圆（北半球为危险半圆，南半球在可航半圆上）；当真风向随时间逆时针方向变化时，表明船舶处在左半圆（南半球为危险半圆，北半球在可航半圆上）；当风向稳定少变，船在热带气旋进路上。若风速增大、气压降低 ，船舶处在热带气旋前半圆。若风速减小、气压回升 ，船舶处在热带气旋后半圆。
综合上述两种方法可以判定船舶所处的象限：若真风向随时间顺时针方向变化时，风速增大、气压降低 ，船舶处在右前象限。若真风向随时间逆时针方向变化时，风速增大、气压降低，船舶处在左前象限。
4.4 注意海洋环境制定合理的航次计划
水温在26℃～27℃的海洋背景下西北太平洋和中国南海海域生成热带气旋的概率在89%左右，当热带气旋形成以后，其影响我国商船在北美、东南亚、欧洲、非洲、澳洲和地中海航线的安全，而且出现影响重心区北向漂移的现象。对于航运企业来说，应考虑这种影响的变化，适当调整相关区域的航运生产计划；对于管理部门来说，在安排应急和海上搜救资源方面应根据区域的变化特征，增加相应区域的应急搜救力量配置。
所以，沿海船舶在制订航次计划过程中，应考虑东海海区、南海海区，特别是在菲律宾以东海域热带气旋的影响，充分利用传真机、internet和GMDSS等各种手段收集相关的热带气旋资料，根据热带气旋可能的影响制定绕避热带气旋策略，降低热带气旋对船舶航行的影响，规避热带气旋风险。航运企业在安排航运生产以及船舶在设计船舶航线过程中，应针对不同月份热带气旋对不同海区影响的频繁程度，根据不同类型船舶的抗风浪能力，合理安排船舶，制定详细的绕、避台方案。
5 结束语
热带气旋是影响我国沿海航行条件的一大天气系统。每年都会有一定数量的热带气旋活跃于我国南部、东南部沿海。本文主要以作者多年海上经验介绍了热带气旋活动的天气和海况以及船舶避离热带气旋方法，以期为在相关海域航行的船舶提供一定的参考价值。
参考文献
[1]尤庆华.船舶避台计算机标绘[D].上海海运学院，2002年.
[2]刘学刚.台风暖心结构与强度变化的统计联系[D].南京信息工程大学，2007年.
[3]吴 鹏.北上热带气旋及其监测预警信息的研究[D].大连海事大学，2008年.
[4]沈四林.《海洋与气象》[J].大连海事大学出版社，1998年.
摘要：西北太平洋热带气旋是影响沿海和近洋船舶航行与海上设施作业安全的重大灾害性天气。作为船舶驾驶员可以利用船上航海气象设备仪器等设备、传真天气图和海况图来分析判断热带气旋的移动路径和移速，将地面预报图、波浪图和高空500百帕实况图结合起来连续进行科学分析，相互印证，对采取正确的避台风措施，保证人员、船舶安全和海洋防灾减灾具有非常重要的意义。本文主要研究热带气旋的形成、移动和避离方法。
关键词：台风路径 副热带高压 气象传真图
随着世界和我国经济的快速发展， 海上船舶活动日益增多。中国沿海和近洋海域已经成为远东地区，特别是中、日、韩三国能源的海上补给线。但在此海域附近，灾害性天气和海况对船舶的航行影响亦非常显著，如夏秋季节的热带气旋和秋冬季节的寒潮大风天气等。
1 热带气旋对航行船舶的影响
世界上热带气旋平均一年有80多个，北半球占到总数的三分之二，而西北太平洋上的热带气旋占到总数的三分之一。我国又处于西北太平洋海域的西海岸，是遭受热带气旋灾害最为严重的国家之一，其次是日本、菲律宾和我国台湾省，其对船舶安全航行威胁最大的灾害性天气系统，热带气旋导致的强风、大浪（波浪和涌浪）、暴雨、风暴潮等恶劣天气和海况是影响船舶安全航行的重要因子。每年因热带气旋灾害造成船舶的触礁、搁浅、碰撞和翻船等海事很多，所以船舶驾驶员，特别是船长要认真分析热带气旋的强度、移向和范围等，对合理安排航区生产、降低和规避生产风险提供参考，合理制定船舶在热带气旋影响下的海上安全应急对策、部署应急力量等均具有重要的参考价值。 由于热带气旋对船舶的影响，主要是热带气旋大风及其导致的风浪、涌浪对船舶安全航行构成的威胁。在航海实践中，一般将热带气旋中心至风力大于等于8级的区域作为危险区域。
2 西北太平洋热带气旋介绍
西北太平洋热带气旋主要发生在西北太平洋和中国南海的热带洋面上产生的一种很强大的暖性低气压，在热带气旋区域内，周围的空气具有强烈的辐合上升，在水平方向产生逆时针方向的气流旋转，并产生强烈的空气水平运动，而且其气流一边逆时针旋转，在地转偏向力的作用下，整个热带气旋向西或西北方向移动。当热带气旋袭击时，造成狂风暴雨，雷电交加，降雨量可达100～200mm以上，风力最大曾达34.7m/s，还没出现大到巨浪。出现12级飓风时，相当于每平方米面积上受到71千克的风压力，可以拔树倒屋。船舶常因热带气旋侵袭，受到严重损失。
西北太平洋海域上空形成的热带气旋较世界上其他任何地方都多，年均约35个。而这些热带气旋中约有80%会发展成热带风暴等级以上。平均每年约有26个热带气旋达到至少热带风暴的强度，约占全球热带风暴数的31%，为其他任何地区的两倍以上。西北太平洋海域也是全年各月都有台风发生的唯一地区。
从5～12月每月的台风数平均在一个以上。台风出现的盛期为7～10月，约占全年台风总数的70%，其中又以8月、9月最多，约占全年台风总数的40%。 65%的西北太平洋热带气旋发源于7°N～15°N之间，91%的西北太平洋热带气旋发源于5°N～20°N之间，即：南海到我国台湾省-菲律宾以东的洋面上，包括马里亚纳、加罗林及马绍尔群岛所在海域，见图1所示。
图1为西北太平洋海域热带气旋原地示意图
11～12月，1～5月，热带气旋主要是在130°E以东的海上转向北上，以及在16°N以南往西行进入南海中南部，或在越南南方登陆。在过渡季节的6月和10月，除了在125°E以东的海上转向北上的热带气旋外，西行进入南海的热带气旋路径要比冬、春季节偏北得多，主要是在15°～20°N之间。到了7～9月台风季节，主要的台风移动路径呈现往北、往西偏移的趋势，且初夏台风一般向西移动穿过菲律宾，但在夏末和秋季台风就常转向西北，最后转向北或东北。
西北太平洋区域台风转向点的平均纬度在24°N附近。此外，西北太平洋约有29%的台风出现异常路径，与北大西洋的异常台风相比，打转台风出现的纬度较低，慢速移动台风次数较少，较低纬度快速移动的台风次数也较少。 多数情况下，西北太平洋台风的8级以上大风所覆盖的半径仅有100公里左右，台风中心气压非常低，有时中心气压值低于920百帕。
3 热带气旋所引起的灾害性天气和海况
热带气旋是发生在热带洋面上的一种暖性的气旋性涡旋，是大气中极强烈的风暴，被称为“风暴之王”，具有极大的破坏力，其天气和海况为狂风、暴雨、巨浪、暴潮。成熟的热带气旋有时会令船只沉没，国际航运受影响。但是热带气旋以登陆陆地时所造成的破坏最大，主要的直接破坏包括以下三点：
海上大风：热带气旋的大风区主要出现在热带气旋的，北半球右前方，南半球在左前方，台风级的风力足以损坏船舶的结构与设备，特别是在船舶上甲板以上设备造成破坏更大，大风亦可以把有移动的物料吹到半空，使海洋环境变得非常危险。
大浪和巨浪：因为热带气旋的大浪区出现在热带气旋的，北半球右后方，南半球在左后方，热带气旋影响的海域产生大到巨浪，对船体的危害就更大，强雨区分布在北半球右后方，南半球左半球。见图2所示。其具体天气和海况表1所示，区域划分见图3所示。
图3 热带气旋结构分析
眼区：热带气旋中心区，该区域气流下沉，天气晴好，少云，微风，天气状况很好，但是海况最恶劣，海面出现三角波，金字塔浪，眼区水平范围（平均直径）一般在10～50Km。
涡旋区：该区域天气最恶劣，狂风暴雨，海面能见度极差，海面出现巨浪，自最大风速区外缘到台风眼壁，平均宽度
10～20Km。
外围区：该区域指从热带气旋边缘到最大风速外缘，有连续性降水，降水外围有飞云（积云Cu），海面还出现涌浪，平均宽200～300Km。
表1热带气旋的气象海况要素
气象海
况要素 外围区 涡旋区 眼区
气温 向中心升高，呈闷热 温度向中心逐渐升高 达到最高，形成暖中心
气压 向中心逐渐下降 急速下降，呈漏斗状，气压梯度大，等压线密集 降到最低
风速 向中心急增 达到最大，最大风速在眼碧附近，强台风可达60-70m/s及以上 突降至4级以下
云系 中低云为主的螺旋云带Sc、Cu、Fn Cb和Ns组成坚强的云墙 晴朗少云，偶有Ac
降水 阵性。向中心强度增大 暴风倾盆，雷鸣电闪，右侧雨量大 降水突然停止
能见度 向中心逐渐变坏 极其恶劣 仍然很差
海况 自中心传出的涌浪，风浪逐渐增大 高达十几米的浪柱，到沿海引起风暴潮，最大风浪在右后，恶浪滔天，狂风骤雨，恶浪暴潮 三角波金字塔浪
海况十分恶劣
4 在西北太平洋海域，船舶避离热带气旋的简易方法
4.1为预防台风的袭击
为预防台风的袭击，应该做到：在台风季节要密切注意收听气象部门发布的台风消息和台风警报，当台风来袭时，船舶要就近找安全锚地避风。在长江下游，在台风尚未到达前风向多是东北或东南风，而台风过后急转西北或西南风，因此，一般应选择能避东北风或东南风、水深足够、底质好、有足够回转余地的水域作避风锚地；船舶停靠码头，应加强系缆，船舶与趸船应加靠垫，避免碰撞损坏。
4.2 热带气旋中心方位判定法
背真风而立，以测者正前方为0°，在北半球，热带气旋中心在左前方45°～90°；在南半球，中心在右前方
45°～90°方位。风力10级，中心在90°左右。当船舶测算出真风向、真风力后，内插法由表算出θf，再下列公式求中心方位：
热带气旋的中心方位=§d= dd ± （090°+ θf ），即：
§d= dd ±135° →当风力达到6级的时候，θf =45°；
§d= dd ±130° →当风力达到7级的时候，θf =40°；
§d= dd ±120° →当风力达到8级的时候，θf =30°；
§d= dd ±110° →当风力达到9级的时候，θf =20°；
§d= dd ±090° →当风力≥10级的时候，θf =0°；.
其中：dd为真风向；±为北半球为正（+），南半球为负（—）；θf为玄角
4.3 根据真风向随时间的变化、风速大小和气压的变化判定
当真风向随时间顺时针方向变化时，表明船舶处在右半圆（北半球为危险半圆，南半球在可航半圆上）；当真风向随时间逆时针方向变化时，表明船舶处在左半圆（南半球为危险半圆，北半球在可航半圆上）；当风向稳定少变，船在热带气旋进路上。若风速增大、气压降低 ，船舶处在热带气旋前半圆。若风速减小、气压回升 ，船舶处在热带气旋后半圆。
综合上述两种方法可以判定船舶所处的象限：若真风向随时间顺时针方向变化时，风速增大、气压降低 ，船舶处在右前象限。若真风向随时间逆时针方向变化时，风速增大、气压降低，船舶处在左前象限。
4.4 注意海洋环境制定合理的航次计划
水温在26℃～27℃的海洋背景下西北太平洋和中国南海海域生成热带气旋的概率在89%左右，当热带气旋形成以后，其影响我国商船在北美、东南亚、欧洲、非洲、澳洲和地中海航线的安全，而且出现影响重心区北向漂移的现象。对于航运企业来说，应考虑这种影响的变化，适当调整相关区域的航运生产计划；对于管理部门来说，在安排应急和海上搜救资源方面应根据区域的变化特征，增加相应区域的应急搜救力量配置。
所以，沿海船舶在制订航次计划过程中，应考虑东海海区、南海海区，特别是在菲律宾以东海域热带气旋的影响，充分利用传真机、internet和GMDSS等各种手段收集相关的热带气旋资料，根据热带气旋可能的影响制定绕避热带气旋策略，降低热带气旋对船舶航行的影响，规避热带气旋风险。航运企业在安排航运生产以及船舶在设计船舶航线过程中，应针对不同月份热带气旋对不同海区影响的频繁程度，根据不同类型船舶的抗风浪能力，合理安排船舶，制定详细的绕、避台方案。
5 结束语
热带气旋是影响我国沿海航行条件的一大天气系统。每年都会有一定数量的热带气旋活跃于我国南部、东南部沿海。本文主要以作者多年海上经验介绍了热带气旋活动的天气和海况以及船舶避离热带气旋方法，以期为在相关海域航行的船舶提供一定的参考价值。
参考文献
[1]尤庆华.船舶避台计算机标绘[D].上海海运学院，2002年.
[2]刘学刚.台风暖心结构与强度变化的统计联系[D].南京信息工程大学，2007年.
[3]吴 鹏.北上热带气旋及其监测预警信息的研究[D].大连海事大学，2008年.
[4]沈四林.《海洋与气象》[J].大连海事大学出版社，1998年.
