张永宁——航海气象学讲座
湘教版(2024)地理七年级上册第五章《探究与实践 看云识天气》教学设计
湘教版（2024）地理七年级上册第五章《探究与实践看云识天气》教学设计一、教材分析（一）教材地位和作用本部分内容是湘教版地理七年级上册第五章的探究与实践活动。
通过“看云识天气”这一主题，将地理知识与实际生活紧密结合，引导学生关注自然现象，培养学生的观察能力、分析能力和实践能力。
在教材体系中，本部分内容既承接了前面关于天气和气候的知识，又为后续学习地理环境与人类活动的关系奠定了基础。
同时，通过实践活动，有助于提高学生对地理学科的兴趣，增强学生的地理素养。
（二）教材内容结构本探究与实践主要包括以下几个方面的内容：引入部分：通过一些关于云与天气关系的问题，引发学生的思考和兴趣。
云的分类：介绍不同类型的云及其特点，包括卷云、卷积云、卷层云、高积云、高层云、雨层云、积云、积雨云等。
云与天气的关系：详细阐述不同云的出现预示着什么样的天气变化。
实践活动：引导学生观察云的形态、颜色等，尝试根据云的特征判断天气。
二、学情分析（一）学生已有知识基础七年级学生在小学科学课程中已经对天气现象有了一定的了解，知道晴天、阴天、雨天等基本天气类型。
在地理课程的学习中，也初步认识了天气和气候的概念，掌握了一些基本的天气符号。
（二）学生认知特点七年级学生具有较强的好奇心和求知欲，喜欢观察和探索周围的事物。
他们的形象思维能力较强，但抽象思维能力相对较弱。
在学习过程中，需要借助具体的实例和直观的图像来理解抽象的地理概念。
（三）学生学习能力学生具备一定的自主学习能力和合作学习能力，可以通过小组讨论、查阅资料等方式获取知识。
同时，学生在信息技术方面也有一定的基础，能够利用网络资源进行学习和探究。
三、教学目标（一）知识与技能目标学生能够说出不同类型云的名称和特点。
学生能够根据云的特征判断天气变化。
学生能够运用地理知识解释云与天气的关系。
（二）过程与方法目标通过观察云的形态、颜色等，培养学生的观察能力和分析能力。
通过小组合作学习，培养学生的合作意识和交流能力。
ERA5资料在蓟州复杂地形下的检验与应用
海 洋 气 象 学 报
ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＭＡＲＩＮＥ ＭＥＴＥＯＲＯＬＯＧＹ
２０２４ 年 ２ 月
Ｖｏｌ.４４ Ｎｏ.１
Ｆｅｂ.ꎬ ２０２４
邹双泽ꎬ白爱娟ꎬ何科ꎬ等.ＥＲＡ５ 资料在蓟州复杂地形下的检验与应用[ Ｊ] .海洋气象学报ꎬ２０２４ꎬ４４(１) :１１８￣１２８.
ｃａｎ ｒｅｆｌｅｃｔ ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅ ｏｆ ｗｅａｔｈｅｒ ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｓｔｒｏｎｇ ｃｏｎｖｅｃｔｉｖｅ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ.
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ Ｊｉｚｈｏｕꎻ Ｄａｘｉｎｇ ｓｏｕｎｄｉｎｇ ｓｔａｔｉｏｎꎻ ＥＣＭＷＦ Ｒｅａｎａｌｙｓｉｓ ｖ５ ( ＥＲＡ５ ) ꎻ ａｅｒｉａｌ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎꎻ
发展专项( ＣＸＦＺ２０２２Ｊ０１２)
第一作者简介:邹双泽ꎬ女ꎬ硕士ꎬ工程师ꎬ主要从事灾害性天气监测预警研究ꎬ３１７９７３１３３＠ ｑｑ.ｃｏｍꎮ
通信作者简介:白爱娟ꎬ女ꎬ博士ꎬ教授ꎬ主要从事天气动力学研究ꎬｂａｉａｊ＠ ｃｕｉｔ.ｅｄｕ.ｃｎꎮ
第１期
邹双泽等:ＥＲＡ５ 资料在蓟州复杂地形下的检验与应用
难ꎮ 又如河南郑州“７２０” 特大暴雨[４－５] ꎬ造成全市
需要验证ꎮ
暴雨[１－３] ꎬ引发的城市内涝和山区泥石流造成 ７８ 人遇
３８０ 人因灾死亡或失踪ꎮ 在特定天气形势和环境条
得到广泛应用[１６] ꎬ但在复杂地形区资料的可靠性仍
一方面ꎬ处于复杂地形的天津蓟州短时强降水
件下产生的强对流天气是短时临近预报的重难点ꎬ高
ｓｔｒｏｎｇ ｃｏｎｖｅｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ
辨率高的优点ꎬ能够提供对流层各高度层的温度、湿
航海气象与海洋学基础模块一 航海气象基础
二、大气的垂直分层
1~1.5Km高度。其厚度夏季高于冬季，白天高于夜间，大风和 扰动强烈的天气高于平稳天气。湍流输送是该层的基本运动特 点，多涡动，各种气象要素都有明显的日变化。该层水汽、杂 子含量多，因而低云、雾、霾、浮尘等出现频繁。
自由大气(free atmosphere) ：摩擦层以上称自由大气。 摩擦作用忽略不计，大气运动规律比较简单和清楚。尤其是处 于对流层中部5.5km的气流状况，可以代表整个对流层空气的基 本运动趋势，因此是考虑天气预报时备受关注的主要气层。
2. 水汽（Vapour）
大气成分唯一相变的成分。气温、气压相同时，干空气的 密度大于湿空气的密度；气压相同时，干冷空气的密度比暖湿 空气大得多。
3. 杂质（Impurities）
大气中的杂质除水滴、冰晶等水汽凝结物之外，还包括大量尘 埃、烟粒、细菌、病毒、植物花粉，以及海洋上飞溅在空中的 浪花蒸发后留下的微小盐粒等。大气中的固体杂质有利于水汽 的凝结，称为凝结核。
三、大气污染
大气污染：二氧化碳的逐年增多将导致地球变 暖并引起全球天气和气候的异常变化。导致极 冰融化、海面上升、一些陆地和港口将被淹没。 另外，大气中的粉尘、二氧化硫、一氧化碳、 一氧化氮、硫化氢、碳氢化合物和氨等。严重 污染大气，对人类造成极大危害。
1857年，荷兰气象学家白贝罗发现根据风向判断高压 和低压的中心方位的法则，被称为白贝罗定律。
航海气象学将大气、气温、气压、湿度、风、 云、雾、能见度等统称为气象要素（ Meteorological Elements），气象要素是表征大 气状态的物理量或物理现象。海洋表层水温、海浪 、海流、海冰等都是水文要素，但也可以被看成是 广义的气象要素。
雷雨大风天气对港内引航的影响及对策
雷⾬⼤风天⽓对港内引航的影响及对策雷⾬⼤风对港内引航的影响及对策温州港引航中⼼陈志良【摘要】指出春、夏季节的雷⾬⼤风天⽓的特点，风⼤、⾬量集中、能见度不良；船舶在港内航⾏的不利因素与有利因素；分析雷⾬⼤风对港内引航船舶的影响，特别是在强降⾬的作⽤下雷达短时失效所造成的影响；提出了引航员应对雷⾬⼤风的⼀些对策和建议，减少引航意外事故的发⽣。
【关键词】雷⾬⼤风船舶引航影响对策雷⾬⼤风常常出现在夏、春季的午后，它是强烈垂直发展的积⾬云所产⽣的⼀种中⼩尺度的天⽓系统-----飑线与雷暴，对船舶航⾏特别是港内船舶航⾏与靠泊存在较⼤的安全隐患。
笔者在14年的引航过程中碰到过好⼏次雷⾬⼤风，其中⽐较典型⼆次是：⼀次航⾏到温州浅滩处，能见度不⾜百⽶；另⼀次在靠泊过程中，实测风⼒达到30⽶/秒，都给引航操纵带来了不利影响。
本⽂就雷⾬⼤风对港内引航的影响及对策进⾏探讨，以供同⾏参考。
1 雷⾬⼤风的天⽓特征（1）雷⾬⼤风出现的时间雷⾬⼤风⼀般出现在3~11⽉份，主要集中在春夏季节，据温州⽓象台统计显⽰，累年最多雷暴⽇数为45天，累年最少⽇数为8天，多年平均⽇数为27天，其中5~8⽉占80%，且绝⼤多数发⽣在中午到傍晚。
（2）雷⾬⼤风伴有狂风暴⾬雷⾬⼤风⼀般持续时间短，消失快，暴⾬⼤风通常持续10分钟以内。
但风势猛烈、⾬量集中。
如笔者在2010年7⽉15⽇引领⼀艘化⼯船靠泊过程中，碰到的飑线，实测风⼒达到30⽶/秒，倾盆的暴⾬使能见度不到100⽶，持续时间维持在5分钟左右。
据⽓象局统计⼤风持续时间在10分钟以内占80%以上。
（3）预报难度⼤，当地⽓象台⽆法正确的预报出何时、何地将有雷⾬⼤风，也⽆法预测强度。
⽽不象台风、在各⼤⽓象⽹站都有未来3~4天的移动路径、风⼒、风向、影响范围的预报，让船舶做好充分准备，采取良好的规避打措施。
（4）雷⾬⼤风与雾天的相同点与不同点2 雷⾬⼤风的形成雷⾬⼤风常出现在强烈冷锋前⾯的雷暴⾼压中。
基于机器学习的多源实况分析产品和观测数据融合应用试验
ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｓ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｔｏ ＡＲＴ ａｎｄ ＣＡＲ. Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍａｃｈｉｎｅ ｌｅａｒｎｉｎｇ
ｍｅｔｈｏｄ ｃａｎ ｂｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｆｕｓｅ ｍｕｌｔｉ￣ｓｏｕｒｃｅ ｒｅａｌ￣ｔｉｍｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ａｎｄ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｄａｔａꎬ ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ
ｒｅａｌ￣ｔｉｍｅ ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｓｅｒｖｉｃｅ ｏｆ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅꎬ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎꎬ ｗｉｎｄ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎꎬ ａｎｄ ｗｉｎｄ
降水、风速、风向)模型ꎬ并进行对比检验ꎬ为实况分析
服务提供基础支撑ꎮ
１ 资料与方法
( ｉｎｖｅｒｓｅ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｗｅｉｇｈｔｅｄꎬＩＤＷ) 等方法的系统误差
１.１ 资料
合产品ꎮ ２０１４ 年ꎬ中国气象局气象探测中心将“ 概
息中心提供的 ５ 类全国范围逐小时数据:国家气象信
Ｉｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏｌｉａ. Ｔｈｅ ｅｒｒｏｒ ｏｆ ＧＢＤＴ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｆｕｓｉｏｎ ｐｒｏｄｕｃｔ ｈａｓ ａ ｓｌｉｇｈｔ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｔｏ ＡＲＴ
ａｎｄ ＣＡＲ ｉｎ Ｉｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏｌｉａꎬ ｗｈｅｒｅ ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｆｅｗｅｒ ｓａｍｐｌｅｓꎬ ｗｈｉｌｅ ｉｎ ｏｔｈｅｒ ａｒｅａｓꎬ ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｓ
分析气象传真图论文
学院毕业论文(设计)题目：气象传真图对航海的影响姓名：学号：专业：年级(班级)：指导老师(职称)：系 (部)：气象传真图对航海的影响摘要：气象传真图是向海上船舶提供的一种简单、直观的天气图。
海上航行的船舶可以通过气象传真接收机时实地接收航区邻近国家传真台发布的气象传真图，以获取航行海区的天气和海况资料，了解航区更多、更大范围的天气演变过程，掌握航区已发生和将要发生的天气和海洋情况，从而做出趋利避害的决策，保障海上活动安全。
远洋船舶上均装有气象传真接收机，可接收沿海国家和岛屿发布的气象传真信息，使船舶及早避离恶劣天气，保障航行安全，提高营运效益。
关键字：传真图、保障海上安全、天气和海况引言：目前，利用气象传真机设备，航行在海上的船舶能够及时、方便地接收到丰富的海洋气象情报。
例如，风、波浪、风暴、海雾、洋流、海冰以及降水和云覆盖登：对于远洋船舶，通过气象传真图分析和追踪大洋中的风暴的生成、演变及移动路径。
能够有效地保证航海的安全，但是，这种有效性取决去船舶驾驶员正确和熟练地分析、应用气象传真图的能力。
一．气象传真图1.1气象传真图的接收世界气象组织将全球各地的气象传真广播台划分为6个区域，即亚洲、非洲、南美洲、北美洲、西南太平洋和欧洲。
目前，世界已有气象传真发射台40多个，分布在陆地和岛屿，遍布全球。
关于各气象传真广播台使用的呼号、频率、广播时间及内容细目，在英版《无线电信号表》每年第三卷可查到。
1.2种类：气象传真图的内容丰富、种类繁多。
航海最常用的气象传真图主要有:（1）地面图：地面分析图(AS)，地面预报图(FS)。
（2）高空图：高空分析图(AU) ，高空预报图(FU)（常用的高空图---500hPa、700hPa、850hpa）。
（3）波浪图：波浪分析图(AW) ，波浪预报(FW) 。
（4）辅助图：卫星云图（VS-可见光云图；IR-红外云图），海冰图（ST-冰况图，FI-冰况预报图），海流图（SO-海流实况图，FO-海流预报图），海温图（CO-海温分布图，FO-海温预报图），风暴警报图WT等。
张永宁——航海气象学讲座
左右龙卷
厄尔尼诺和拉尼娜现象
• 厄尔尼诺（El Nino）是指赤道太平洋东部和中部 海域大范围海水出现异常增温的现象。这种现象 的出现可造成全球天气异常。厄尔尼诺现象可能 是海洋和大气之间不稳定的相互作用引起的。 • 拉尼娜（Lanina）是指赤道附近东太平洋水温反 常变化的一种现象。拉尼娜现象与厄尔尼诺现象 正好相反。指的是洋流水温反常下降。
空气涡旋。一般与强对流云相伴出现。发生在
水面上称水龙卷，在陆上称陆龙卷。
• 范围：小尺度系统，水平几十到几百米，最大
不超过1Km。垂直800～1500米。
• 形状：在对流云底如同“象鼻子”一样的漏斗
状云柱。
龙卷（Spont）
龙卷的天气特点
范围小：水龙卷直径为25～100米，陆龙卷稍大100～ 1000米，高度800～1500米。 生命期短：一般为几分钟到几十分钟。
沃克环流
厄 尔 尼 诺 环 流 示 意 图
厄尔尼诺对中国影响
爆发性气旋
• 爆发性气旋：当温带气旋发展速度达到 ΔP/24h×sinφ/sin60≥1（φ：气旋中心所在纬
度；ΔP：气旋中心气压24h降压幅度，单位为
hPa）时，称为气旋爆发性发展。
• 船舶采用定义法：即气旋中心不论在哪一纬度上，
东方之星翻沉事故调查
• 调查组坚持“科学严谨、依法依规、实事求是、 注重实效”的原则，围绕“风、船、人”三个关 键要素，组织上百名国内外专家科学分析论证， 判定了事发时的天气状况；多次进行风洞风载模 型等试验，对船舶进行了细致全面勘察，并委托 第三方机构进行了认真复校核算；收集汇总各类 证据资料1607份、711万字，对生还旅客、船长、 船员及目击者进行逐一调查取证，形成50余万字 的笔录，召开各类会议200多次。经过反复研究 论证，形成了调查报告。
探析船舶气象导航在航海领域中的应用
探析船舶气象导航在航海领域中的应用发布时间：2021-06-16T10:55:13.673Z 来源：《探索科学》2021年5月作者：沈四林[导读] 随着数字化气象预报技术的不断发展成熟，通过专业气象导航公司指导和监控船舶航线，已经成为航运界的常规做法。
气象导航公司通过对船舶航行环境因素进行预报，并根据船舶航次载货及船舶性能条件，在确保船舶航行安全的前提下，为船舶提供经济高效的航线规划指导，有效增强了船舶营运经济效益。
上海海事学院沈四林 200120摘要：随着数字化气象预报技术的不断发展成熟，通过专业气象导航公司指导和监控船舶航线，已经成为航运界的常规做法。
气象导航公司通过对船舶航行环境因素进行预报，并根据船舶航次载货及船舶性能条件，在确保船舶航行安全的前提下，为船舶提供经济高效的航线规划指导，有效增强了船舶营运经济效益。
基于此，本文重点分析船舶气象导航在航海领域的应用，以充分发挥出船舶气象导航的作用。
关键词：船舶气象导航航海领域领域引言从20世纪50年代气象学家利用500毫巴的上层气压和表面气压图推断风暴运动方向，利用简单的避开风暴的技术开始，气象导航技术已经发展成为一套成熟的航程优化工具，利用远距离环境预报来节省燃料，以便及时到达目的港。
对于海上气象导航来说，可以根据航区未来天气、海况条件以及船舶性能为船舶选择一条能够避开恶劣风浪区的最佳气象航线，进而达到航程短、航时少、节省燃料及提升运营效益的目的。
在船舶航行中，结合天气海况变化，对航线进行适当调整，进而为船舶提供服务，以安全到达目的港。
随着国家贸易的快速发展和“21世纪海上丝绸之路”的提出，我国作为世界大国，为了将国外气象导航领域的技术和市场垄断地位打破，确保“一带一路”建设工作的顺利推进和确保国家安全，需要使用科学有效的方法尽快构建起具有专业化的气象导航服务体系，以进一步增强我国气象导航技术和自主服务能力，进而为我国海上经济发展服务。
1、航线设计将船舶气象导航应用到航线设计中包含多个步骤：①制定航行计划，在航行的过程中严格按照计划航行，航行结束后需及时进行总结，并对评估结果进行多次分析。
2022年华南极端“龙舟水”与大气环流及海温异常的关系
2022年华南极端“龙舟水”与大气环流及海温异常的关系作者：伍红雨吴遥郑璟来源：《大气科学学报》2024年第03期摘要利用華南192个国家气象观测站逐日降水资料，NCEP／NCAR大气环流再分析资料，NOAA月平均海表温度资料（ERSST V5）及向外长波辐射（OLR）资料，采用相关、合成分析的方法研究了2022年华南“龙舟水”异常与大气环流及海温异常的关系。
结果表明，2022年“龙舟水”期间，东亚大槽、东北冷涡偏强，南下冷空气偏强，同时西太平洋副热带高压和南支槽均偏强，在华南存在明显的水汽辐合。
2022年发生的拉尼娜事件，大气环流对其有明显响应，Walker环流增强，华南对流明显加强，菲律宾以东存在异常反气旋环流，副高加强导致其西北侧的西南风加强，向华南水汽输送显著增强，同时华南存在显著的上升运动。
大气环流和海温的异常导致2022年华南极端“龙舟水”。
关键词极端“龙舟水”;华南;大气环流;海温每年5月下旬到6月中旬，正值端午节前后龙舟竞渡之时，是华南前汛期降水最多、最为集中的时段，常常出现持续大范围暴雨过程，容易引发严重洪涝灾害，并对早稻等农作物产生很大影响，称之为“龙舟水”。
前汛期暴雨、包括“龙舟水”的发生与冷暖气流交汇的锋面降水以及南海夏季风爆发导致的季风对流降水密切相关（郑彬等，2006;林良勋等，2009;覃卫坚等，2023）。
“94.6”西江、北江大洪水、“98.6”西江、粤西南大洪水、“05.6”西江、北江、增江大洪水、2008年华南强“龙舟水”等都出现在此期间。
1961—2017年广东综合强度指数评估最强的23次区域性暴雨过程（伍红雨等，2019）中有18次是“龙舟水”过程。
这些“龙舟水”过程造成华南严重的人员伤亡和财产损失。
所以研究前汛期强降水，特别是“龙舟水”异常对防灾减灾意义重大。
华南前汛期强降水一直是我国气象学者关注的热点和研究的重点（黄士松等，1986;陈丽娟等，2019;肖志祥等，2023），并取得较多研究成果。
浙江沿海风暴潮增水对台风移速的响应研究
第 1 期水 利 水 运 工 程 学 报No. 1 2024 年 2 月HYDRO-SCIENCE AND ENGINEERING Feb. 2024 DOI:10.12170/20220225002刘文龙，梁慧迪，蒋茗韬，等. 浙江沿海风暴潮增水对台风移速的响应研究[J]. 水利水运工程学报，2024（1）：56-67. （LIU Wenlong, LIANG Huidi, JIANG Mingtao, et al. Study on the response of different moving speeds on storm surge in Zhejiang coastal waters[J]. Hydro-Science and Engineering, 2024（1）: 56-67. （in Chinese））浙江沿海风暴潮增水对台风移速的响应研究刘文龙1，梁慧迪2, 3，蒋茗韬4，李博1，陈维1, 2(1. 浙江海洋大学海洋工程装备学院，浙江舟山 316022； 2. 自然资源部海洋空间资源管理技术重点实验室，浙江杭州 310012； 3. 自然资源部第二海洋研究所，浙江杭州 310012； 4. 上海大学力学与工程科学学院，上海200400)摘要: 基于MIKE21建立东中国海-浙江沿海嵌套潮流模型，采用修正的Holland风场对1509号台风“Chan-hom”产生的风暴潮进行模拟，通过与实测数据对比验证表明该模型模拟结果合理可靠。
基于验证模型，对1949—2020年间2个极端移速台风（低移速台风“Mary”和高移速台风“Kai-tak”）进行模拟分析，为剥离单一移速变量对增水的影响，以1509号台风“Chan-hom”为基础，设置3种台风移速（2倍移速、实际移速及50%移速）对风暴潮增水影响进行研究，得到如下结论：（1）低移速台风尽管登陆时强度低于高移速台风，但对浙江沿海海域的增水影响时间更长，台风“Kai-tak”增水0.5 m及以上的持续时间仅4 h，而“Mary”却长达12 h；（2）台风移速越慢，向岸风影响时间越长，舟山群岛以西至钱塘江海域的增水随着移速的减小呈上升趋势，杭州湾南岸具有较大洪水及内涝隐患；（3）在台风登陆点朱家尖，3种移速下的增水及风速相差不大，最大增水出现在台风登陆前风速最大时刻，而在舟山外海，增水大小受潮位波动影响呈现周期变化，低潮位时增水较大，高潮位时增水较小。
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• 厄尔尼诺和拉尼娜现象都成为预报全球气候异常 的最强信号
二、厄尔尼诺和拉尼娜现象
ห้องสมุดไป่ตู้
海表面温度分布
南方涛动(Southern Oscillation)
• 主要指发生在东南太平洋与印度洋及印尼地区之间的反相气 压振动。即东南太平洋气压偏高时印度洋及印尼地区气压偏 低,反之亦然。
• 太平洋与印度洋间存在的一种大尺度的气压升降振荡。当太 平洋上气压变高（低）时，印度洋上从非洲到澳大利亚气压 变低（高），即两地气压的距平有反向的变化。其最大正相 关中心位于澳大利亚北部至印度尼西亚的低压区；最大负相 关中心位于东南太平洋高压区，在东北太平洋亦有一较大的 负相关区。因此塔希提（148°05＇W，17°53＇S）或复 活节岛（109°30＇W，29°00＇S）与达尔文（130°59＇ E，12°20＇S）两地的海平面气压差的距平值被普遍地用 以表示南方涛动的特征指数，称为SOI。
空气涡旋。一般与强对流云相伴出现。发生在
水面上称水龙卷，在陆上称陆龙卷。
• 范围：小尺度系统，水平几十到几百米，最大
不超过1Km。垂直800～1500米。
• 形状：在对流云底如同“象鼻子”一样的漏斗
状云柱。
龙卷（Spont）
龙卷的天气特点
范围小：水龙卷直径为25～100米，陆龙卷稍大100～ 1000米，高度800～1500米。 生命期短：一般为几分钟到几十分钟。
• 雷暴的生命史
发展阶段:（积云阶段）低层气流辐合，上升 气流发展，形成积云体。 成熟阶段：上升气流不断发展，雨滴增大，产 生降水，下沉气流导致地面出现大风，并形成 雷暴高压。 消散阶段：云体中的下沉运动占据了主导地位， 雷暴云减弱消散。 • 海上热雷暴大多发生在后半夜至凌晨前后。
雷 暴 过 境 时 天 气
东方之星翻沉事故结论
• 调查组认定，“东方之星”号客轮航行至长江大马 洲水道时突遇飑线伴有下击暴流袭击，瞬间极大风 力达12-13级并伴有特大暴雨。船长虽采取了稳船 抗风措施，但在强风暴雨作用下，最大风压倾侧力 矩达到该客轮极限抗风能力的2倍以上，船舶持续 后退，处于失控状态，倾斜进水并在一分多钟内倾 覆。
• 1997年1月欧洲寒潮冻死270多人。 • 2007年3月4日，一个寒潮在东北引起特 大暴风雨雪，阵风11级，辽宁降暴雪， 积雪高达1.5米。大连普降暴雨。 • 2008年12月3-5日一次强大的寒潮影响我 国25个省市，中央气象台发布寒潮橙色 警报。
寒潮冷高压
阿留申低压
锋面气旋
中部 后部 前部
爆发性气旋主要发生在北太平洋和北大西洋的西北部。东亚
大陆及邻近海域很少有气旋作爆发性发展，而在其东侧的西北 太平洋洋面（35～55N，140～170E）是爆发性气旋的高发 海域，约占82%。时间从11月到3月为最多。在上述海域航行 的船舶，应实时接受气象传真图，加强现场观测，密切关注爆 发性气旋动向，做好应对决策。
• 1小时累计降雨量达94.4毫米 。
东方之星翻沉事故结论
• 21:00至21:17，“东方之星”轮航行水域为偏南 风，风力总体不大，瞬时极大风速为6.3-10.2米/秒 (风力4-5级)；约 21:18，“东方之星”轮航行水域 受到飑线天气系统影响，风力开始加大，风向转为 西北风，21:18至21:25，瞬时极大风速达24.6米/秒 左右 (风力10级)；约21:26，“东方之星”轮航行 水域遭受下击暴流影响，影响时间约6分钟，在此 期间，风力进一步加大，瞬时极大风速达32-38米/ 秒 (风力12-13级)。
航海气象学专题讲座
影响船舶航行安全的极端天气和海况 主讲人: 张永宁 教授 单位：大连海事大学航海学院
2015年05月25日
影响船舶航行的气象海洋因素
• （1）锋面气旋；(Frontal Cyclone) • （2）热带气旋；(Tropical Cyclone)
• （3）寒潮冷高压；(Cold High)
沃克环流
厄 尔 尼 诺 环 流 示 意 图
厄尔尼诺对中国影响
爆发性气旋
• 爆发性气旋：当温带气旋发展速度达到 ΔP/24h×sinφ/sin60≥1（φ：气旋中心所在纬
度；ΔP：气旋中心气压24h降压幅度，单位为
hPa）时，称为气旋爆发性发展。
• 船舶采用定义法：即气旋中心不论在哪一纬度上，
风力甚强：自中心到40米处风速最大，100m/s的风速不
足为奇，最大近200m/s。 气压极低：可低至400hPa,甚至达到200hPa。目前尚未观
测到其中心的准确的气压值。
直线移动：移动路径多为直线，平均移速15m/s，最快达 70m/s。移动距离为几百米到几公里。
●破坏极力大：抛车、毁屋、覆船。给局部地区带来严重 的灾难。1956年9月24日，上海出现的一次龙卷，一座三 层楼卷倒，一座钢筋水泥的4层楼被削去一角，一个重达 110吨的储油罐拔起15米，吹离120米之远。
其中心气压的加深率只要24h达到24hPa或12h达
到12hPa ，就定义为爆发性气旋。
爆发性气旋的源地
爆发性气旋俗称“气象炸弹”，是冬半年中高纬度洋面强烈
发展的锋面气旋，平均风速都在20 m/s以上，有时可达40～60
m/s。可达到台风强度。它常伴有大范围的9～11级强风，具有 很大的破坏力，使远洋船舶猝不及防。
• 统计西北太平洋海域1987～1996年各月爆发性气旋发生 频数。10年中共发生157个爆发性气旋，主要出现在11月 至次年4月，约占全年总数的90%，其中冬季（12月至次 年2月）频率最高，夏季十分罕见。中心气压骤降，风力 猛增，大风区范围迅速扩大是爆发性气旋的主要天气特 征。虽然爆发性气旋只占气旋总数的15～20%，但由于 强度大，发展快，范围广，难预报，常给海上航行的船 舶带来严重威胁，往往造成海难事故。 1987～1996年各月爆发性气旋发生频数 月份 频数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 9 22 27 28 26 26 11 3 2 0 0 3 总数 157
下击暴流
• 在大气层结极不稳定性的天气形势和条件下，强 烈的上升运动形成浓重的积雨云，产生雷鸣闪电， 雷暴云发展到成熟阶段，开始出现暴雨和下沉气 流。这种强大的下沉气流到达地面后将转变为强 的水平气流，当在距地面100m的高度上，下沉气 流为几米／秒时，在地面就可产生18m／s以上的 大风，从而造成灾害。这种在地面上或地面附近 引起灾害性大风的向外暴流的局地强下降气流， 称之为下击暴流（Downburst）。
阿留申低压 寒潮冷高压
锋面气旋
冷空气分级标准
• 弱冷空气：使某地日最低气温48 h内降温幅度小于6℃的冷 空气。 • 中等强度冷空气：使某地日最低气温48 h内降温幅度大于或 等于6℃但小于8℃的冷空气。 • 较强冷空气：使某地日最低气温48 h内降温幅度大于或等于 8℃，但未能使该地日最低气温下降到8℃或以下的冷空气。 • 强冷空气：使某地日最低气温48 h内降温幅度大于或等于 8℃，而且使该地日最低气温下降到8℃或以下的冷空气。 • 寒潮：使某地日最低气温24 h内降温幅度大于或等于8℃， 或48 h内降温幅度大于或等于10℃，或72 h内降温幅度大于 或等于12℃，而且使该地日最低气温下降到4℃或以下的冷 空气。
左右龙卷
厄尔尼诺和拉尼娜现象
• 厄尔尼诺（El Nino）是指赤道太平洋东部和中部 海域大范围海水出现异常增温的现象。这种现象 的出现可造成全球天气异常。厄尔尼诺现象可能 是海洋和大气之间不稳定的相互作用引起的。 • 拉尼娜（Lanina）是指赤道附近东太平洋水温反 常变化的一种现象。拉尼娜现象与厄尔尼诺现象 正好相反。指的是洋流水温反常下降。
• （4）飑线；(Squall Line)
• （5）龙卷；(Tornado Spout)
• （6）强烈发展的积雨云（雷暴）；( Cb ) • （7）热带云团。(Tropical Cloud Cluster)
东方之星
东方之星
东方之星翻沉事故
• 2015年6月1日晚间9-10时重庆东方轮船公司所属 的旅游客轮“东方之星”在长江湖北省监利县大 马洲水道瞬间翻沉，船上载有454人，获救12人， 遇难442人。
• 雷暴过境时的天气 特征： 气压涌升 气温急降 风向突变 风力猛增 雷电交加 阵性降水，持续时 间几十分钟。
雷暴及雷暴高压
飑线（Squall line）
飑线定义：由若干排列成行的雷暴单体或 雷暴群组成的狭窄强对流天气系统。
范围：宽度小于1Km，长度几十公里到 几百公里。生命史：几十分钟到十几小 时。（飑线属中尺度天气系统） 飑线的天气特征：
东方之星翻沉事故调查
• 调查组坚持“科学严谨、依法依规、实事求是、 注重实效”的原则，围绕“风、船、人”三个关 键要素，组织上百名国内外专家科学分析论证， 判定了事发时的天气状况；多次进行风洞风载模 型等试验，对船舶进行了细致全面勘察，并委托 第三方机构进行了认真复校核算；收集汇总各类 证据资料1607份、711万字，对生还旅客、船长、 船员及目击者进行逐一调查取证，形成50余万字 的笔录，召开各类会议200多次。经过反复研究 论证，形成了调查报告。
• 飑线与雷暴高压相伴而产生，高压的前 沿就是飑线。 • 飑线上可出现，雷暴、暴雨、阵性大风、 冰雹或龙卷等。剧烈天气现象。 • 飑线过境时，风向突变，风速猛增，气 压骤升，气温陡降。
地面图上飑线天气形势
冷锋
飑线
图中实线为等压线，虚线为等温线
龙卷（Spont）
• 定义：是大气中一种小范围、强烈对流旋转的
• 风压倾覆能力虽符合规范要求，但不足以抵抗所遭 遇的极端恶劣天气。船长及当班大副对极端恶劣天 气及其风险认知不足，在紧急状态下应对不力。
东方之星翻沉事故结论
• 6月1日21:00至22:00，“东方之星”轮航行水域 上空出现飑线天气系统，该系统伴有下击暴流、龙 卷风、短时强降雨等局地性、突发性强对 流天气， 客轮倾覆水域遭受强风暴雨袭击。(注：飑线是由许 多单体雷暴云连在一起并侧向排列而形成的强对流 云带。下击暴流是指一种雷暴云中局部性的强下沉 气 流，到达地面后会产生一股直线型大风，越接近 地面风速越大，最大地面风力可达15级) 。