台风 强风暴!!老船长告诉你怎么跨越冬季北太平洋!!

北太平洋规避恶劣天气的经过和分析

非本文船舶图片仅作示意

船舶资料:

船名:S.P.

船东:: LTD.沿海气旋生成区得到进一步民,CARA SHIPPING PTE. LTD.

租家:LDC,USA

气导:WNI(日本)

夏季载重吨:8.2万吨

夏季载重线:14.45米

船长: 229M

船宽:32.26M型深:20.05M

航次编号:1705B

始发港:美国西雅图, October 15, 2017

目的港:山东龙口, November 7, 2017

货物:黄豆68,599.767MT,3、6舱为不满舱

吃水:前13.02M,后13.10M

BW: 压载水排空,APT无水,保留最大储备浮力和稳性

重载合同速度:12.0+/-0.5KTS

主机:电喷主机,7472千瓦

一、引言

S.P.轮于2017年7月中旬至11月上旬两次往返于中国与美国西雅图,观测到10月中、下旬是冬季北太平洋沿岸的气旋发展强烈,活动频繁的时段。从10月15日到10月31日,在横跨北太平洋西行的半个月的时间里我们就对遇了1721“兰恩”和1722“苏拉”两个台风、一个强风暴和两个尺度、强度稍小的锋面气旋。三次绕航,第一次在北美西海岸阿拉斯加湾,第二次在阿留申群岛以北之白令海避1721号台风,该气旋增强,影响范围扩大(向北突起),第三次在千岛群岛鄂霍次克海避1722号台风,该气旋增强,路径由东北变向西北。后两次都致使我轮短期内无法避离而陷入狂风恶浪之中。本文以实战经历来探讨北太平洋恶劣天气中脱险的方法,文中的观点仅供参考。

(延伸阅读:→【照片纪实】海员与风浪搏斗的那些惊心动魄瞬间!

二、航海气象与海洋学相关知识

西北太平洋冬季受温带气旋(锋面气旋)的影响很大。来往于远东与北美西海岸港口的船只,大多数走高纬大圆航线,基本上与锋面气旋中心的路径一致,尤其是西行船与快速东移的气旋相向而行,影响更大。 通过复习《航海气象学与海洋学》,我们对西北太平洋最强盛的冬季天气有如下认识:

1、 冬季北太平洋沿岸的气旋发展最强烈,活动最频繁。夏季中心强度减弱,活动明显减少,范围向北收缩。

2、锋面气旋南侧的强风、大浪大于北侧,最大的强风和大浪中心出现在气旋中心西南偏南方向上,这种不对称性在冬季表现特别强。在锋面气旋中心西南侧相当远处仍有强风和大浪,特别是波高7米的大浪中心区域出现在低压中心SSW300~600海里处。因此,船舶航行应尽量避开这一区域(危险半圆)。

3、气旋一般向东北方向移动,最终移到北美东岸和阿拉斯加湾,平均移速为35~40KM/H(19~22节),快的可达100KM/H(54节),锋面呈南北向时的气旋移动快,锋面呈东西向时的气旋移动慢。最大频率出现在10~12月。

在黑潮和亲潮交汇的海水温度梯度最大的海域,千岛群岛以南是一个较强的气旋区,气象条件和海洋状况有利于气旋的发生发展,也是爆发性东亚气旋活动的高频区,冬季占全年的38.4%。强气旋与强冷空气活动的冷高压相伴而生。冬季气旋东移入海后,在沿海气旋生成区得到进一步发展加深,或在沿海气旋生成区形成并迅速加强,移到阿留申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;来自日本海附近的气旋与千岛群岛附近洋面生成的气旋合并加深,两个气旋中心抱团逆时针旋转,范围扩大,上至62ON,下至35ON,移到阿留申群岛附近洋面达到最强;也有锋面气旋在阿拉斯加湾又重新加深发展,然后移向北美大陆减弱消失的。

4、在北太平洋和北大西洋的冬半年还容易出现爆发性气旋俗称“气象炸弹”,12小时内气压骤降12HPA,经12小时或24小时强烈爆发后,伴随的狂风恶浪使远洋船舶猝不及防。北太平洋爆发区域主要发生在35O~55ON,140O~170OE。大陆冷高压越强,维持时间越长,西太平洋爆发性气旋的强度也越强。11月至次年3月,西北太平洋和北大西洋上航行的船舶,应密切关注爆发性气旋的动向。

国际上,近中心最大风力达8级以上叫做风暴,12级称之为台风。气旋的强度与其尺度的大小并无必然的联系,有的尺度很小而中心风力很强,而尺度很大的气旋,其中心风力不一定就特别大。直径达到20多个经距近1000多海里的锋面气旋称为超大型气旋,在北太平洋冬季常见,由于大小不同,船舶在规避时就不能将安全半径限定于距离气旋中心的固定值200NM或300NM。船舶为避台而绕航,增加200多海里的航程是常有的事实。

在南北半球规避台风,有两个六字口诀:“南半球三个左”;“北半球三个右”。意即南半球逆风行驶时左艏受风(危险半圆);顺风驶避时左艉受风(可航半圆和在进路上);顶风滞航时左艏受风(无论在哪个半圆里)。北半球右艏逆风驶避;右艏顶风滞航;右艉顺风驶避。

东行船与风暴移动轨迹同向,出UNIMAK PASS后尚可在阿拉斯加湾两个快速东移且减弱中的低压夹缝中南下穿出;但西行船与风暴对驶,风暴一个接着一个,好天气之下的航行时间往往不超过两天。

三、S.P.轮1705B航次美国西雅图回国气象与绕航

1、 2017.10.19向北绕航到阿拉斯加湾安全避离风暴

我轮离开JUAN DE FUCA海峡之后,将与东移的风暴交叉相遇,该风暴尺度大,但安全距离和避让时间充足,在气导的推荐下,于10月17日西行穿越北美低硫区,然后沿低硫区外边缘北上,并从扁平状的低压中心区穿越,将船位置于低压系统东北侧浪高6米,风力8级的界限内。向西转向之后进入阿留申群岛东入口Unimak Pass。19日0900UTC时,正顶5~6米浪(黄色区域)时主机负荷很大而自动降速,调整到侧顶浪安全航行。注意东边勿进入ECA区域,北边勿进入Western Alaska水域中未缴费的分区,所有船舶的航行动态都处于USCG的监控之中。

2、2017.10.25在白令海向北北西方向绕航到1721台风“兰恩”之北

为避开白令海1721号强台风和未来一周内沿阿留申群岛东行的另一个低压系统,同时也考虑到顶风浪航行困难、容易失去舵效、台风增强多变等因素,采纳了气导的主动避让推荐航线,于10月24日开始从Unimak Pass北口继续向北北西方向航行,计划提前到达强台风北侧可航半圆,狂风中偏顺风顺浪绕航。途经Pribilof Island附近时被当局警告,要求在50海里外通过该水域,为此我轮耽误了一个多小时,被增强并向东北方向延伸的台风追上,狂风中无法保持原计划航向北上,横摇加剧,主机负荷增大而降速,不得已提前转向。10月25日到达北纬59.5oN时浪高8米,风速仪显示最大阵风达11~12级!

25日0000UTC时风浪最大,但风、浪向与涌向基本同向,调整船艏向,将风浪向置于右后方,顺风浪航行,安全性和心理因素尚可承受。时间上安全余量差2个多小时,24小时前的预报图未提前预报到台风增强继续北伸到62oN。

2017.10.25白令海1721号台风“兰恩”北边缘,转向前受到的右前横风、7~8米浪实景图。

3、2017.10.30进入鄂霍次克海绕航规避1722号台风“苏拉”

我轮远离1721号台风之后,于10月26日从白令海西岸南下,预计30号在千岛群岛水域与1722号台风“苏拉”中心对遇,该台风的尺度和强度较大,而且还在增强之中,预计台风将快速向NE方向移动。下图中红线为绕航次选方案,先向南航行到44N159E,再转向西行进入日本海,此方案将本船首先置于危险半圆和冷锋带上,且主动性不强,不适合我轮顶浪4~5米即自动大幅减速的特点。黑线为首选方案,从Fourth Kuril Strait进入鄂霍次克海,从52N 150E向西转向,经Soya Strait进入日本海。

该航线附近无避风水域,我们采纳气导的首选推荐航线,绕航到鄂霍次克海,按平均速度11.5节计算,可在大风浪北侧-西北侧提前绕过。实际上,受西北部低压L987的影响,从28号到30号早晨一直顶风顶流,沿岸亲潮影响并不明显,即使高负荷加车,航速也只能保持在10.5节左右,比预计时间晚四个多小时到达52N/150E转向点。受北太平洋向北突起的副高的影响,台风于10月30日改向N-NW移动,仍然与我轮对遇。30/0800UTC时船位位于台风中心北侧,航向270o;0900UTC到达52 o0.’0N 149o30’.0E时风力骤增到40节;1200UTC时西北风增强到61节,阵风10~12级,叠加波高8~10米。大风浪中主机扭矩负荷增大,航速下降,主机转速进入共震区,于船位51o50’.2N 148o55’.0E采用Dead Slow Ahead车速顶风滞航。1800UTC时,随着台风中心向东位移,我船船位处于台风中心西北侧。与1721号台风相比较,我轮从30日1100UTC开始以270o航行时所遭受到的风浪方向与涌向不一致,风向290o~300o,涌向180o,预报未来12小时内前方风浪持续增大,决定提前转向朝西南方向远离台风中心,但转向时可用的主机最大转速正处于共震区,转向期间船艏向曾被风浪打回255度,所以向南转向所经历的时间长达30分钟,转向阶段也是最危险的时刻。转向后操舵到最大可用船艏向185度,保证狂风恶浪从右正横后方而来,航速增加,大于185度时航向难于把定且横摇厉害。南下途中尽力向西挣脱台风中心。

2017.10.30凌晨1750~1820UTC转向过程中横摇35度,房间里一片狼藉。

到达韩国沿海时开舱检查货物,货物没有受损。3、6舱是不满舱,长时间右舷来风和摇晃,最大时达35度,其货物表面略向左倾斜,谷物倾侧现象不严重,其他满舱黄豆表面平整。如下图所示。

4、三次绕航路径(橙色)与原始计划航线(黑线)的比较

四、 绕航计划与富余时间

大风浪到来之前,如果船舶抢占先机,早早地置船位于风暴中心移动路径的左正横或左正横后,偏顺风浪航行,并远离大风区,这是船舶规避恶劣天气最理想的结果。在制定计划时要遵循“避风头,抢风尾”的原则,然而,实际情况是,狂风巨浪范围覆盖千余海里,北太平洋航线附近很难找到避风锚地,不得已要抢风头,争取主动权,所制定的航行计划就要留有最大的时间余量。

恶劣天气中要每天更新气象资料,包括Surface Wind 、Forecast, Surface Pressure Forecast, Wave Height and Direction Forecast,公司海务主管应每日向船上提供下载的更新预报图。收到最新的气象资料后,根据WIND 和WAVE预报图推算船舶航迹向和船艏向范围,重点考虑风、浪的作用力和涌浪的推力方向,综合本船主机和运动性能(如遇风浪则慢如蜗牛),做好转向计划和顶风滞航计划,还要避免失控时漂移到浅水区搁浅或触礁。

为了避免陷入变向、变广、增强的风暴区,在制定绕航计划时建议按最低航速计算,另外还要留有6个小时的提前量。船舶受到其他天气系统或潮流等因素的影响,往往无法按时到达安全水域,事与愿违。另外,气象导航公司提供的风力和波浪数据是一段时间内的平均值,实际阵风级别要另加1~2级来推算航速。

例如,10月30日如果能提前2个小时,继续向西走20海里,遇到的风力将减少一个级别;如提前4个小时,多走40海里,到达计划转向点C,风力将减少两个级别;如果按气导的预计船速,应提前6个小时到达D点,可安全逃离风暴区,如下图所示。

再如,24日在白令海北上时,如果中途不被强制要求远离小岛且提前全速航行,便能提前3个小时到达西行转向点E,就会推迟与21号台风的会遇时间,转向也就不会那么困难了,如下图所示。

在大尺度风暴来临时,如果不能掌握主动权来安全避离,可以在UNIMAK PASS北口200米等深线附近漂航,以时间换风险。当风暴中心扫过该水域时,其强度已减弱,受地理条件影响,这里相较于阿留申群岛其他水域,风浪较弱,缺点是没有主动权,长时间受到自西面相继而来的低压链的影响难以冲出去。比如我轮10月23号晨经过此地时与我轮相同大小的某轮按同一家气导公司的推荐,已在此漂航一天,待我轮避让21、22号两个台风后于11月5号中午到达韩国沿海时,该轮才到达日本津轻海峡的东口,相距我轮750海里,也就是说我轮为租家节省了2.8天的租金(4万美金)。

五、风、浪、涌的影响与船舶转向

风(WIND)与波浪(SEA)同向,涌(WAVE)从远方传播而来,滞后于风浪。涌向与风、浪方向向常常不一致,在风浪很大时,涌向不容易辨别,可借助于气象预报图来判断。涌浪的作用力使船舶产生纵摇或横摇。波浪拍击船体使船体产生偏转,波浪的力量远大于强风吹动生活区及船体的力量,经观察,当波浪拍击右船艉时(从右后方来),船头向右偏转,此时要操左满舵才可把定航向。当波浪拍击右船头时,船头向左偏转,此时要操右满舵才可把定航向,否则风与浪将船体吹到正横角度。

我轮10月24号绕航和30号1200UTC~1800UTC滞航时就是这种现象。

如下图所示,10月30日,船舶受前进动力和风浪作用力的影响,飘移方向为220O。

风、浪、涌的三个作用力在恶劣天气下使船不规则地摇晃,也使得船舶难以大幅度转向。由于主机负荷增大而自动降速,即使在满舵时其旋转力矩很难以克服风浪的反向作用力,而且当转到与涌浪方向平行时船舶剧烈摇晃,6、7米高的涌浪与风浪的综合作用力很容易造成转向失败,并打回原艏向。要完成转向,要以最大可用主机转速(无论是否在共震区)大角度长时间压舵,待阵风过去,即可慢慢完成转向。我轮10月24号在白令海避21号台风时在59ON处向西转向前就是这种现象。原计划航向300O,但实际上压左满舵也很难纠正船艏向,在000O走了20分钟才转向成功,其中,向左转向过程用时15分钟,如下图所示。

由于各种原因,船舶无法提前到达安全水域,往往处于风暴中心移动路径的左前或正前方,航行期间船舶遭受横风浪和横涌而剧烈摇晃,非常危险,这就需要绕风暴中心做逆时针方向转向,使风向由右前顶风、右正横,最后到右后来风。转向时的船位决定了下一阶段十几个小时内船绕风暴中心带呈逆时针方向逃离的横向距离。为了最大限度地远离左侧大风危险区,往往希望推迟转向时间,慢车顶风滞航,待左侧大风区东移之后再实施转向计划。在大风区第一次向左转向到顺风浪要充分考虑到波浪拍击船体的角度,此时的转向特别重要,也是最难、船体摇晃最严重、最危险的时刻。落入风暴中心附近时只要右后偏顺风浪,其危险程度也比转向时小,本轮逆8~9级以上的风、5米高偏横涌航行时,主机负荷骤增,转速陡降,但在偏顺风顺浪,10~11级风+7~8米浪也可把定航向,主机负荷不太大,航速在8~9节左右。但要注意,切勿因急于挣脱大风浪区而让风浪和涌浪方向转到正横之前,否则需要再冒险来一次转向!

若船舶落入狂风恶浪区,重点要保护船舶动力系统和舵机系统,除非紧迫转向,不建议强制性满负荷运转。

六、抗台安全措施提示

1、为了保护货物,避免货舱进水,应将各舱舱盖四周和顶部连接处加强封闭,规避台风时不可避免地使得风浪从正横之后铺天盖地覆盖整个甲板和舱盖,我们用布条和环氧树脂漆完成封舱。

2、调整舱盖锁紧器,使舱盖四面受力均匀,避免水密胶条不水密。船在纵揺时船体容易瞬间扭曲变形,严重时会撕裂舱盖上面的密封布条,舱盖很容易进水。

3、加强封闭各货舱甲板上垃圾吊孔盖,其水密性往往很差而漏水。

4、除去各舱口围泄水孔密封塑料袋(熏舱用),保持排水通畅。

5、拧紧甲板测量孔盖,封闭水密门窗,关闭通风窗。

6、 甲板上库房门锁手柄用绳索固定,防止涌浪顶开手柄,库房进水。

7、加固库房活动物件,拖带钢丝圈内侧要焊角钢固定。

8、加固引水梯和生活区舷梯。

9、加固救生筏,救助艇,救生艇装上模拟释放用的安全钢丝。

10、甲板上能拆除的设备均拆除并固定到库房,如1舱附近的救生筏登乘梯(易打坏踏板和马尼拉绳)、消防皮龙箱(尽管侧面有保护钢板,但其底部依然容易被打烂)和救生圈。

11、拆下底层墙壁上张贴的图标和说明书,大浪打到墙壁上,所有粘贴的东西将被“清零”。

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