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船舶在海上航行必然受到风浪的影响和制约,特别是某些恶劣的天气系统所引起的狂风巨浪不仅使船舶操纵困难,而且还可导致严重的海难事故。有时事故发生后,由于恶劣天气的影响,常造成救助困难,导致损失扩大。特别是1997年以来,渤海黄金水道相继发生多起重大船舶事故,其客观因素就是大风和巨浪。因此,为保障海上航行安全,本文主要探讨研究了影响渤海海域的风浪特征,并介绍了渤海的地形地貌特征。通过调研和资料的收集统计,在总结国内专家、学者研究成果的基础上,利用最新的相关海洋气象资料统计分析了渤海风浪的分布特征和变化规律,同时系统分析了渤海海域大风的天气气候特征和引起渤海大风浪的主要天气系统,并归纳总结出造成渤海大风的几种典型天气形势与预报方法。
本文研究表明,进入20世纪九十年代,渤海海域的年大风日数明显减少,风力≥7级的年大风日数比过去减少了一半以上。浪比风平均滞后一个小时,在同等风力条件下,不同季节不同风向滞后时间有所差异。秋冬季节容易激发波浪的形成和波高增大,即在秋冬季波浪形成延迟时间短,在春夏季延迟时间长。偏北风起浪慢,延迟时间长;偏南风起浪快,延迟时间短。渤海海区每年4月到9月以偏南向风浪为主,10月到次年3月以偏北向风浪为主。风浪冬季最大,通常为3~4级,其它季节一般都是2~3级。渤海年平均波高总的趋势是北部低而南部高。季节变化明显,秋、冬季较高,夏季较低。渤海的年平均波高为0.5~1.0米。全年平均大浪频率最多是渤海海峡,其次是渤海中心区和辽东湾中南地带,而渤海湾最少。渤海的大风浪主要出现在10月~次年3月,引起大风的天气系统主要是冷高压、温带气旋和热带气旋。本文基于对上述影响渤海海域的主要天气系统的研究,提出了可能引起渤海大风浪的几种强冷空气爆发的高空天气形势,西北太平洋温带气旋的时空、强度分布及其对渤海海域影响的主要形式。并用理论推导说明了在一定的大气环流状况下,在预报海域阵性大风时,需密切注意变压场等要素。另外,还对山东渤海轮渡公司和渤海银河轮渡公司航行于烟大航线上的八条船舶停船资料的统计整理,总结了烟大航线上船舶可能出现的危险局面的具体海区。同时介绍了预报渤海大风浪的方法以及需要正确处理好的几个相关因素。本文的研究结果可为渤海海域专业航线气象预报人员及航行于渤海海域的航海人员提供参考,以达到趋利避害,保障航行安全,最大限度地减少灾害性天气所造成的损失之目的。