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“20160227”青岛水上交通事故的气象条件分析和预报反思

更新时间:2009-03-28

1 引言

2016年2月27日00时40分许(北京时,下同),安徽芜湖籍散货船“新日6”轮空载由安徽铜陵港开往青岛港途中,在青岛近海的朝连岛以南约18 n mile(约33 km)处与山东胶州籍渔船“鲁胶渔60968”船发生碰撞,事故导致“鲁胶渔60968”船沉没,8人死亡、2人失踪,直接经济损失约120万元,构成重大等级水上交通事故。事故发生后,中国交通部海事局成立事故调查组依法对该事故进行调查。调查组认定:这起事故是两艘在航机动船在能见度不良的宽阔海域发生的碰撞事故。据事故船只询问调查,当时海区能见度时好时坏,能见度较差时有浓雾,能见度较好时能见度1~2 n mile(约2~4 km)。根据青岛市气象局安装在朝连岛(距离事故现场以北约30 km处)的自动站显示,27日00—01时,能见度仅为50~100 m。因此,这次水上交通事故发生时,青岛近海海域有浓雾区存在,尽管从事故调查结果看,事故发生时,能见度约为1~2 n mile,能见度本身并不是导致事故发生的直接原因。但本次事故发生在青岛近海海域,从当日及前期的气象预报看,相关气象部门对事故海域能见度预报的准确性和精细化程度并不能满足海洋航行的需求(后文将分析)。因此,对本次事故发生的气象条件和预报进行分析和反思,将有利于气象部门更好地为海洋相关活动提供更好的气象保障。

园地选择:选择光照条件良好,海拔在600~1700 米间,年平均温度13~20℃之间,其中美味系猕猴桃年平均温度13~20℃之间为宜,1月最低温不低于0℃;中华系猕猴桃年平均温度14~18℃之间,1月最低温不低于4℃,海拔在600~1200米间为宜。同时要求土壤土层深厚,土质疏松,透水性、通气良好, pH以中性偏酸为宜,同时注意雨季不积水。

2 事故发生前后的能见度实况分析

由于海上观测稀疏,而卫星遥感技术对大雾的识别率并不高(尤其是夜间)[1],因此,现阶段,青岛近海海域27日凌晨的能见度实况,很难完全掌握。以下依据陆地观测、海岛(浮标)观测、船舶报文和事故调查报告,试图还原事故发生时,青岛近海海域的能见度状况。图1显示的是青岛市气象局所属的海岛(浮标)自动站、途径发报船舶及事发海域的位置。表1是2016年2月26日下午—27日早晨的相关能见度观测或事故调查记录。

  

图1 青岛近海海域海岛(浮标)自动站、发报船舶及事发海域的位置图

 

表1 各种观测或记录资料的能见度演变(单位:km)

  

注:2月26日下午—2月27日早晨,能见度≤1 km的观测用下划线标出。

 

途径发报船舶 事发海域(调查报告))地点26日14时26日17时26日20时26日23时27日02时27日05时27日08时27日11时长门岩3.4 5.2 3.5 1.1 0.2朝连岛2.5 2.5 1.4 0.1董家口0.2 0.3 0.1— —时间0.2青岛气象台5.0 3.0 2.2 0.1— —1~3 0.10.20.00.20~2 0.20.20.20.0——1~3 0.61.7 3.2 0.50.12~4 3.12.31.4—

结合图1和表1可知,在事故发生前一日(26日白天),青岛近海已经有雾区存在,但范围比较小(董家口附近海域),其他海域的能见度尚可(2~5 km)。入夜之后,能见度开始变差,到26日23时,青岛近岸和近海海域均出现大雾,但长门岩附近海域暂时未出现大雾(能见度已经开始变差),23时之后,近海海域大部均出现大雾。从事故调查报告看,大雾区可能仅扩展到离海岸线约50~60 km处。(事发地点距海岸线约70 km。事发前,涉事货轮自外海驶入近海,航行日志未报告有大雾,而涉事渔船自近海向外海航行,随行渔船记录沿途时有浓雾区,但事发时,涉事货轮向海事救援单位报告的能见度为2~4 km)。当日的可见光云图也大致能证实这一分析(见图2)。图2中蓝色圆点表示事故发生的大致位置,可以看出,事故发生地处在低云或雾区的边缘。从表1的各项观测纪录看,08时之后,陆地和近海海岛的能见度均呈好转趋势(雾逐渐抬升为低云),而图2中低云或雾以东的区域,云图上未见低云或雾的特征,显示夜间发生大雾的区域,仅限于离岸50~60 km处(在事故发生地以西)。

为更深入了解广西高校决算报表现状,找准存在问题。本研究通过问卷调查和访谈等方式,选取广西区内外公办高校的财务审计工作者或管理者为调查对象,特别是有针对性地选择中西部地区、发达与欠发达地区两类差异高校财务审计人员进行决算报表调查,分别向区内和区外共43所本科及高职高专院校的财务部门管理者和会计人员、审计部门发放了调查问卷。共发放问卷102份,其中区内高校问卷72份,区外高校30份。收回66份,其中区内高校问卷46份,区外高校20份,问卷回收率65%。其中有效问卷65份,有效率为98%。主要围绕提高高校部门决算报表质量提出九个方面的问题,收集了大量原始资料,并在此基础上进行分析。

综上所述,本次近海大雾区的发展过程,大致如下:大雾首先在海域的南侧发展(董家口附近),入夜之后,大雾区逐渐向北向东扩展(当时盛行南风,位置更南的朝连岛较位置更北的长门岩出现大雾更早),到27日凌晨,雾区发展范围达到最大,但最远也仅限于离海岸线约50~60 km处,具有近海近岸大雾的演变和发生特征,局地性较强。27日上午,大雾区逐渐消散。

本次水上交通事故发生期间,青岛近海有大雾发生,但该雾区最远也仅限于离海岸线约50~60 km处,局地性较强。大雾发生时,青岛处在地面低压槽顶部附近,大雾发展过程中,平流和辐射效应均有体现。业务数值模式对此次大雾均无有效预报,显示对近海大雾而言,现阶段数值预报的业务支撑能力还不足。

  

图2 2月27日08时青岛近海海域可见光云图及地面观测(灰白色区域大致指示大雾区或低云区,蓝色圆点表示事故发生大致位置)

3 天气背景和数值模式产品分析

从26日20时500 hPa高度和海平面气压分析场(欧洲中期天气预报中心的起报零场,见图3)看,青岛海域处在高空槽前,地面低压槽前部,盛行南风,但风力弱(气压梯度小)。这种形势配置,前人的研究将其归为低压槽前部型或均压场型海雾形势[2-3]。在这种形势配置下,青岛附近海域的低层盛行偏南气流,暖湿的偏南气流输送到较冷的海面,有利于形成海雾,而夜间加上辐射降温的作用,大雾往往迅猛发展。如形势不变,此类海雾可维持1~2 d。

图4是26日20时和27日08时青岛本站的探空观测。从图中可知,26日20时起,雾区已经开始扩展到近岸,雾区顶达到1 000 hPa,到27日08时,大雾发展,雾区顶已经超过1 000 hPa。依据这一观测事实,以下来分析欧洲中期天气预报中心全球模式(以下简称EC模式)的相关产品(主要用1 000 hPa的相对湿度预报来确认模式是否预报有大雾,2016年初,EC模式尚未向中国气象局传送能见度产品,但此产品目前已可业务获取)。图5是EC模式25日20时起报(见图5a)和26日08时起报(见图5b)的1 000 hPa相对湿度场(27日02时),填色区表示≥80%的区域(气层饱和,指示模式预报了大雾或低云)。从图5中可知,模式连续的预报均没有青岛近海将出现大雾的指示,预报基本是失败的。

  

图3 2月26日20时500 hPa分析场

  

图4 青岛站探空观测

  

图5 EC模式不同时间起报的27日02时1 000 hPa相对湿度场

上述分析表明,本次近海大雾是发生在地面低压槽顶部的大雾,大雾发展过程中,平流和辐射效应均有体现。业务模式对此次大雾均没有预报,显示对近海大雾而言(尤其是平流和辐射效应兼具的大雾),现阶段预报难度还很大[5]

除EC模式产品外,近年来,华东区域高分辨模式产品也在业务中得到应用[4](分辨率9 km,用美国国家海洋与大气管理局NCEP-GFS模式分析场作为背景驱动)。该模式可以直接提供能见度预报产品,使用较方便。图6是该模式25日20时起报(见图6a)和26日08时起报(见图6b)的能见度产品(见27日02时)。从图6中可知,高分辨模式同样未能预报青岛近海有大雾生成,无法给预报员合适的支撑或提示。

脊柱外科杂志》是一本经国家新闻出版总署批准,由上海市卫生和计划生育委员会主管,中华医学会上海分会主办的高级学术期刊。本刊已被中国学术期刊综合评价数据库、中国期刊全文数据库、中文科技期刊数据库、中文生物医学期刊文献数据库、中国科技论文统计源期刊(中国科技核心期刊)收录为统计源期刊。本刊对脊柱外科各个领域的基础与临床研究热点、研究成果、技术与进展、经验与创新等进行全方位的报道,竭诚为脊柱外科医师、学者服务。读者对象为骨科及相关学科的临床、教学和科研人员。

4 主观预报分析

以下来回顾本次近海大雾的主观(官方)预报。由于未能获得中国气象局台风与海洋预报中心的预报产品,仅对上海中心气象台、山东省气象台和青岛市气象台的相关预报进行分析。

  

图6 华东区域高分辨模式不同时间起报的27日02时能见度(单位:m)

 

表2 各预报机构对26日夜间—27日早晨的能见度(或天气)预报描述

  

预报机构山东省气象台 青岛市气象台26日11时 半岛地区27日早晨前后有雾或轻雾26日17时上海中心气象台山东半岛南部海域:多云到阴局部有小雨山东半岛南部海域:多云 半岛地区27日早晨前后有雾或轻雾— —起报时间26日21时50分 — — 发布青岛市大雾黄色预警信号27日05时/06时 山东半岛南部海域:晴到多云 鲁中东部和半岛南部地区早晨前后有雾,黄海中部部分海域27日白天有雾 —

从各预报机构对26日夜间—27日早晨的天气预报看,均未能提前预报青岛近海海域的大雾天气,仅青岛市气象台根据本站观测实况,于26日21时50分发布了“青岛市大雾黄色预警信号”。到27日06时,山东省气象台依据观测和分析,针对黄海中部海域(青岛海域)发布了“白天有雾”的预报,而上海中心气象台的广播稿中,仍未预报山东半岛南部海域有大雾。可以看出,各主观预报(官方预报)均未能预报青岛近海有雾,甚至在大雾实况出现之后,相关责任海区的业务台站也未能进行及时的预报订正或开展有针对性的预警,表明我国海洋气象业务能力不足、规范化程度还需提高。

5 海上大雾预报业务技术的思考

本文对“21060227”青岛水上交通事故的气象条件和预报进行了分析和反思,主要有以下结论:

关于预报业务分工。现阶段我国的海洋气象业务大致分为4级。国家级是中国气象局台风与海洋预报中心,负责发布我国近海及远海(包括全球)的海洋预报指导产品,对国家级或重点海洋气象相关用户提供服务。区域级是3个海洋预报中心(天津,主要负责为黄海和渤海海域的海洋气象业务提供指导产品;上海,主要负责黄海南部和东海海域的海洋气象业务提供指导产品;广州,主要负责南海海域的海洋气象业务提供指导产品)。省级包括各沿海省(区)气象台,主要负责各省近海海域的海洋气象业务。第四级包括沿海各城市气象台,主要负责各市近海海域的海洋气象服务。从业务分工可知,国家级和区域级的预报指导产品,主要针对大尺度天气系统带来的海洋气象条件变化(天气、风、浪、大范围雾),对小海域(比如青岛近海)的海洋气象条件的变化,很难有针对性;省级和地市级的预报产品,对特定海域的海洋作业安全或调度更为重要。但现阶段,各省级或地市级的海洋气象业务均存在人员素质不高(专门从事海洋气象业务的高级技术人才不多)、人员配备不足(专门从事海洋气象业务的人员较少或通常为兼职)、预报产品针对性不足(大雾、局地强对流等高影响天气的关注不够)、临时或应急预报产品的传输效率不高(当发布不定期更新的预报或预警时,信息很难第一时间到达海洋终端用户)等问题,要提升相关责任海区的海洋气象业务水平,难度很大。例如,2016年4月11日凌晨,海南儋州近海突发雷暴天气,导致4艘渔船沉没,3人死亡,5人失踪。尽管海南省气象台提前约1 h发布了相关海域雷电预警(提及雷雨大风),但该信息既未能到达相关海事部门,也未能到达海上的作业渔船,而且相关地市级气象台也未能及时跟进发布相关海域的预警(仍习惯性地只关注本区域的陆地范围)。因此,该次气象预报或预警信息在保障海洋作业的调度和安全方面未能发挥应有的作用。这一事故,也集中反映了目前海洋气象业务的“两个不足”和“两个不高”的弱点。

首先麦克风阵列接收目标声源的语音信息,由于声源经过不同的传播路径到达不同麦克风,所需的传播时间存在差异,因此可以通过对多个麦克风采集到的信号进行相应的分析处理,得到各路信号之间的传播时间差,并根据麦克风阵列的几何关系确定声源的方位。

从我国海洋气象预报业务分工看,现阶段各省级或地市级的海洋气象业务均存在人员素质不高、人员配备不足、预报产品针对性不足、临时或应急预报产品的传输效率不高等问题,需逐一改进或加强,以便提升相关责任海区的海洋气象业务水平。从预报业务技术看,未来需要发展业务可用的集合预报系统,才可能对海雾预报有更好的支撑。现有的业务体系中,省市级台站应注重天气形势和最新实况的配合分析,着力提升海雾短临预警水平。

6 结论和讨论

从第3节和第4节的分析可以看出,本次近海大雾,客观预报产品未能提供有效支持,而各官方预报机构也未能正确预报此次过程。当然,如第2节所述,事故调查报告认为:“雾中航行时,两船避让行动不及时、不协调是两船发生碰撞事故的直接原因...船舶管理不善和配员不足是碰撞事故的间接原因”。大雾预报正确与否与事故发生并无直接联系,但如果大雾预报能及早发出并给相关方面提出碰撞事故警示,仍可为避免碰撞事故提供很好的帮助。以下从预报业务分工和预报业务技术两方面来反思本次大雾预报。

以前海滩上人很少,到处都是贝壳;现在,海滩上贝壳要比人少。水上摩托艇和沙滩直升机不停地忙碌,不断发出嗡嗡呜呜的声响,海面一片喧嚣;海边布满遮阳伞,游人如织,海滩一片吵闹——照我看,海没有以前的蓝,连沙都没有以前的白。

围术期疼痛管理是麻醉学走向围术期医学的重要组成部分,其管理模式正在从以“联合阿片类药物与NSAIDs药物为主”转变为“联合区域神经阻滞与NSAIDs药物” 为主。麻醉科医师须在现有研究证据的基础上,进一步改进临床行为,积极践行更理想的多模式镇痛理念,以大幅提升中国围术期患者疼痛管理数量与质量以及患者远期预后。

关于预报业务技术。如前文所述,事后分析看,本次大雾过程属于前人所总结的“低压槽前部型”,但是否每次出现这样的形势,就会出现大雾?大雾的落区和演变又会如何?常规的天气分析方法并不能给出很好的支持。第3节的分析也表明,常用的业务数值模式,也未能在本次大雾预报中提供有效的支撑,这表明模式对海雾形成和发展的物理过程描述不足(一般数值模式并不是专门针对雾的,而是针对其他一般的天气现象)。从海雾数值预报的发展看,鉴于海雾对模式的初值和物理过程非常敏感,采用单一模式集合预报系统或多模式集合预报系统是必由之路[6],针对这方面的研究工作也取得了积极的进展[7-8]。在未来业务布局和设计中,发展业务可用的集合预报系统(单一的或多模式),可望对海雾预报有更好的支撑。无需讳言,依据现有技术水平,要提前预报本次大雾难度很大。但从表1可以看出,青岛近海海域在26日白天,已经出现局部的大雾(董家口附近海域),而青岛本站的能见度也仅为2~5 km,且接近傍晚时,能见度呈现下降趋势。结合天气形势分析,傍晚17时预报“黄海中部海域局部有雾”是可能的。此外,到26日20—21时,青岛本站已经出现大雾、董家口大雾维持,而朝连岛也接近出现大雾,此时发布相关海域的大雾预警也是可能的。这显示省市级台站在海雾临近预警技术上,也存在明显的技术储备不足或业务重视不够的问题。在数值模式系统尚不足支撑海雾短期预报的情况下,海雾短临预警技术的研究和业务环节的规范是相关基层台站的重要着力点。

致谢:感谢青岛市气象台薛允传博士提供青岛近海海岛(浮标)自动站资料。

根据第1部分计算方法,将其应用于拉格朗徳Ⅱ级水电站和伊泰普水电站,并根据表1开展计算,其结果如表2所示。

参考文献:

[1]吴晓京,李三妹,廖蜜,等.基于20年卫星遥感资料的黄海、渤海海雾分布季节特征分析[J].海洋学报,2015,37(1):63-72.

[2]江敦双,张苏平,陆惟松.青岛海雾的气候特征和预测研究[J].海洋湖泊通报,2008,(3):7-12.

[3]黄彬,毛冬艳,康志明,等.黄海海雾天气气候特征及其成因分析[J].热带气象学报,2011,27(6):920-929.

[4]徐同,李佳,杨玉华,等.SMS-WARMSV2.0模式预报效果检验[J].气象,2016,42(10):1176-1183.

[5]朱佳蓉,漆梁波.上海地区辐射雾演变成因及模式预报[J].气象与环境学报,2017,33(1):1-11.

[6]杜钧,周斌斌.雾的集合预报与集合预报的检验[J].气象科技进展,2016,6(3):41-47.

[7]高山红,王永明,傅刚.一次黄海海雾的集合预报试验[J].中国海洋大学学报,2014,44(12):1-11.

[8]傅刚,李鹏远,张苏平,等.中国海雾研究简要回顾[J].气象科技进展,2016,6(2):20-28.

 
漆梁波
《海洋预报》 2018年第02期
《海洋预报》2018年第02期文献

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