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1、第一章航线设计总论 航线设计(passage planning)是一项比较复杂和细致的工作，涉及知识面广，选择性和多变性强。船舶在海上航行，与陆地上汽车和火车沿固定路线行驶是大不一样的。由于海区广、活动余地大、气象条件多变，各种船舶情况差异不同，选择航线上就各有千秋。那么，如何确定出一条最佳航线，怎样去拟定航线是本书所讨论的问题。 为了提高航线设计质量，增加航行安全度，在选择航线时，一般主要依靠中、英版航海资料中给出的推荐航线(recommended route)。除此之外，一定要阅读大量的相关航海图书资料，才能对航线的全貌有一个深入的了解和掌握。从中选出适合本船条件和航行季节水文气象条件要求
2、的安全、经济航线。另一方面，通过大量丰富的实航经验的积累，也可逐步掌握某些航线的规律。两方面相加，才能在任何条件变化的情况下，独立果断地选择航线，确定航线。否则，画出的航线没把握，不安全因素多，航行起来将是盲目的，甚至是危险的。 航线设计概括起来，可以归纳如下途径：坚持原则、了解气象、阅读资料、研究海区、拟定航线。本书编写顺序也是按这几个方面分别阐述和展开的，其目的在于充分了解航线设计所涉及的知识面。在此基础之上，不断地提高航线设计的能力。使航线设计逐步走向规范化、标准化。最终确保航行安全，提高经济效益。 第一节航线设计原则 航线设计的原则是：安全、经济。首先在确保船舶安全顺利地抵达目的港的前
3、提下，再考虑经济效益，如航时的缩短，争取吃到顺流、顺风等。即在安全的前提下达到经济，经济必须安全，这才符合航线设计的原则。安全和经济应是统一的，其目的都是为了提高经济效益。因此，最佳航线(optimum route)应是在变化着的海洋水文、气象条件下，避开灾害性天气，获得航行安全、航时最省、人员舒适、货损最小的一条理想的航线。 在远洋航行中，航线的优劣对提高经济效益有重大的影响。为此，设计出一条理想的航线是至关重要的，它往往是在对各种大量因素的全面、综合、周密思考基础之上作出的选择，也包括扎实的航海基础知识和多次实航经验，不断丰富、不断提炼得以提高和完善。因为船舶航行的海区和季节不同，所去的港
4、口和水道各异，可能遭遇到的灾害性天气和特殊情况也有较大差异，所以航线拟定要有较强的针对性，必须认真对待。不动脑筋，考虑问题简单片面，甚至随心所欲草率行事的做法是不可取的。只有做好细致充分的各项准备工作，在航线实施中，才能做到心中有数、遇险而不慌。 航次任务确定之后，船长应根据本船的技术状态、货载情况、物料和燃油、淡水数量及航区的水文气象的分析，参阅航海图书资料，经过认真调查研究和周密思考，选择一条安全、经济的航线。并由二副负责具体航线设计，最后由船长审定执行。中华人民共和国交通部制定的海图作业试行规则第二章航线拟定第六条明确指出“船长根据航次命令和有关航海资料，充分发扬技术民主，会同驾驶员共同
5、研究制定安全经济航线和安全措施。在拟定航线时应考虑到海区政治情况；水文、气象因素；危险障碍物；助航标志；有关航行规章；以及本船技术设备状态和驾驶人员的经验等。”这是航线设计的指导思想。中远海图作业总则关于航线拟定的部分指出：“船长根据公司的航次命令，按到港顺序参阅航海资料，认真按照航路指南和有关航海图书资料研究所经各海区的水文气象因素、助航标志、危险障碍物、分道通航制和各有关航行规章以及航区的政治情况等，结合本船性能、设备技术状态和人员的技术水平及经验，提出要求，指导二副绘制既安全又经济的计划航线，亲自审核批准后执行；绘制航线必须细致认真，先在总图上画出全段航线，再在航行用图上画出分段航线，不
6、可将前后两张海图叠画航线，航线衔接点应以经纬度或显著目标的方位、距离进行校对。每张海图的航线两端必须标明衔接海图的图号，并按使用的先后次序在背面编写序号。”二副应在开航前按船长要求作出较为详细的航线设计报告。当目的港不明或航行中发生改航时，二副应能扩充、修改原航线设计方案或重新设计，最后由船长审定执行。船长应对航线设计负有全部责任，并能根据自己航行经验在必要的地方作出适当的标注。 第二节世界水文气象知识 根据给定的水文气象条件来选定航线与考虑世界大洋各个海区的气候条件有密切的联系。不熟悉全球海洋的气候与气象规律及水文条件就无法设计航线，也不能理解、灵活运用、改进传统航线，所以，了解世界大洋水文
7、气象知识应是航线设计的基础。 一、世界风带的一般规律及季风 1世界风带的一般规律 由于太阳辐射，随纬度的不均匀和地球自转的作用，在假设地表是均匀的前提下，南北半球分别形成了三圈大气环流，进而出现比较有规律的三个风带和两个无风带，如海洋与气象所示。 风带并不完全以同一纬度作为分界而有甚大的浮动。实际上，北半球陆地面积大，海陆热力性质差异显著，带状结构受到很大破坏。南半球，陆地面积小地球表面相对比较均匀，气压和风的分布基本还是带状。 2季风除有规律的普及全球的风带外，还有季风。季风(monsoon)是大范围风向随季节而有规律转变的盛行风，它主要是由于海陆分布引起的。如地球上最大的大陆（欧亚大陆）和
8、最大的海洋（太平洋）交接处就形成了季风。世界上的季风范围很广，但主要有东亚、南亚、东南亚和赤道非洲四个区域。根据资料统计表明，世界海洋上大范围的狂风恶浪区主要有四个，见表1-2-1所示。 世界大洋狂风恶浪区 表1-2-1序号 位置 成因1 冬季北大西洋中高纬 冰岛低压盘据2 冬季北太平洋中高纬 阿留申低压控制3 夏季北印度洋 季风作用而成4 南半球中高纬度地区 咆哮西风带 二、热带气旋和温带气旋 1热带气旋 热带气旋(tropical cyclone)是发生在热带洋面上的急速旋转的气旋性涡旋。热带气旋的强大风区是在其中心与外围区之间的旋涡区。在北半球风向是逆时针吹向气旋中心，在南半球是顺时针吹
9、向气旋中心。国际上，以热带气旋近中心最大风力作为强度划分标准，分为四个等级： 热带低压（TD） 风力12级。 热带气旋从生成到消亡或变为温带气旋一般约56天，最长20天，最短不超过1天。热带气旋的移动路径主要有四条：西行、西北行(登陆)、抛物线型、异常路径，热带气旋形成后会构成灾害性天气，要特别注意。船上预报热带气旋路径的方法就是利用地面预报图FS、地面分析图AS、台风警报图TW(typhoon warning)等。 2温带气旋 温带气旋(extratropical cyclone)和热带气旋一样也是一种中心气压比四周低的水平旋涡。主要发生在温带地区。温带气旋的作用时间长（7天以上），影响范围
10、广（5003000 km，而热带气旋100300 km）,几乎一年四季都可能出现。温带气旋中心气压值比热带气旋高一些，一般为1010970 hPa，它越向气旋中心风力就越大，在强气旋中，最大风速可达11级以上。温带气旋经过时，有若干天大风天气，风力多在7级8级并拌有云雨天气。 太平洋上的温带气旋 北太平洋上的温带气旋一部分来自东亚大陆，一部分在西北太平洋生成并发展加强，移动到日本东面一般沿西南东北路线移向阿留申群岛。北太平洋上的温带气旋一年四季都可能出现，其中春季最多，冬季最强，常伴有暴发性发展有“气象炸弹”之称，夏季较弱。南太平洋温带气旋多在靠近南美和澳大利亚以西的洋面上生成，自西向东移动，
11、以冬季出现的频率较大。 大西洋上的温带气旋 从美国东部洋面上常有新生和发展的温带气旋，向东偏北方向移动。给大西洋北部和大洋东岸的北欧各国带来激烈的大风天气。在自西向东的移动过程中，最后并入冰岛低压，同时给比斯开湾带来持久的强大西南风。另外，非洲南部以西的洋面上，也是多气旋的地区之一，尤其是冬季频率最大。 印度洋上的温带气旋 印度洋上的温带气旋比较少，多源于非洲南面以东洋面上，以50 km/h的速度自西向东横渡印度洋到达澳大利亚西岸。 地中海上的温带气旋 地中海是世界各国船舶往返频繁的海域，同时也是温带气旋活动较多的地区。整个地中海每个地方每年至少都会遇到一次温带气旋的影响。在西北部温带气旋出现
12、次数最多，东南和西南地区出现次数较少。时间上看，10月4月出现次数较多，5月9月出现次数较少，移动大方向也是自西向东。 温带气旋的预报 船上对温带气旋的预报，主要参照连续的地面AS、FS图和50 hPa的AS和FS图，结合本船的水文气象观测资料加以分析和判断。最后给出温带气旋不同时刻的强度和位置，并作出简易预报图。 三、海雾和海况 1海雾 世界上雾多发生在寒流和暖流的交汇处，如大西洋上的纽芬兰附近海面上，几乎终年有雾，夏季多于冬季。太平洋上的北海道东海岸、千岛群岛、阿留申群岛以及阿拉斯加南岸，北美、阿根廷沿岸等地有雾，而且夏季雾日多于冬季。 2海况 海浪 北太平洋各季节的大浪（ 6 m）区域都
13、出现在北太平洋中部，冬季达10，一般为西浪。大西洋上的主要大浪是在冬季北大西洋中部，此区大浪频率超过18。南半球中高纬的咆哮西风带，为狂风恶浪区。印度洋上，大浪主要由于夏季季风而引起的，发生在印度洋北部。海浪威胁船舶的安全，并使船舶失速。 海流作为海流，其流向、流速容易随季节和气象变化而变化。但就其平均状况来说大致上是按照一定次序，形成方向稳定的流带而运动。如图1-2-3所示。事实上，海流是很复杂多变的，因此在航线设计和航行中考虑海流因素时，要查阅具体的海流资料，还要注意接收气象传真图以获取海流最新资料 海冰 在世界大洋中，对航行安全有较大威胁的冰区主要在北大西洋。在开航前可按下列地址通过代理
14、联系可获得5天冰情图： Director General, Meteorological Office, Met.O.1a(1) Headquarters Annexe ,Eastern Road, Bracknell, Berls, RG12 2UR 航行中可由船台抄收冰情图的传真。 总之，世界大洋水文气象与航线设计有着密切的关系，必须要首先考虑。除了掌握上面介绍的内容外，要想方便和直观地了解航行洋区的水文气象状况，应查阅航行月份的英版航路设计图，特别是图中的四个小附图对分析海区的灾害性天气有一定帮助。 第三节航线设计要考虑的因素 一、本船条件 1 本船结构强度：老船锈蚀严重抗风能力差。如在北太平洋的冬季40N以北，常有10级偏北大风，如本船为低速的老船，拟定大洋航线应适当考虑低纬海区，即使免不了要作一些绕航。 2吃水：空船吃水浅受风面积大，船舶摇摆大，不利于发挥车效舵效；满载遇强顶风严重上浪而会损伤船体。 3航速：航速快慢对航线选择影响较大。因为
