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船舶在西北太平洋台风中遇难自救的探讨
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船舶在西北太平洋台风中遇难自救的探讨

发布来源:发布时间:2018/04/27点击量:1790

船舶在西北太平洋台风中遇难自救的探讨

凌 超

(三亚航空旅游职业学院,海南 三亚 572000)


摘  要:船舶在世界进出口贸易中承担着80%的运输任务,且无时无刻都在运输途中或装卸货物。这就难免遭遇热带气旋乃至台风的影响,其中,少部分船舶由于船员工作疏忽没有接收气象预报或船况老旧,加之操作不当等原因导致船舶在台风中遇难沉没。就船舶在西北太平洋中遭受台风时的自救进行了探讨,认为船员在遭遇台风沉没后可以利用台风带来的有利因素进行自救。

关键词:船舶;台风;救生艇;救生筏

中图分类号:D632.5           文献标识码:A      DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2018.08.144


1  船舶自身条件分析

每一艘船舶都按照SOLAS公约配备相应数量的救生艇、救生筏,且救生艇内配备一定数量的淡水、干化饼干以及其他钓鱼工具等,救生艇储备燃油最低要求航行距离为24海里。一旦船舶遭遇台风即将沉没,船员很难通过救生艇逃生,因为救生艇抗风性弱。即使可以通过救生艇、救生筏逃生,也将面临粮食不足以支撑数天的情况,且储备燃油有限,航行距离受限。救生艇发出的SART/EPIRB等求救信号即使被附近船舶接收到,正常情况附近船舶远离台风中心航行,很难对救生艇进行定位跟踪搜救,台风天气难以通过直升机进行救助了。笔者认为,船舶在遭遇台风影响导致沉没后,救生艇、救生筏逃生方案存在不足。

2  台风的特性

台风是热带气旋发展升级的产物,也是维持海洋与陆地热量和动量守恒的重要组成部分,台风把吸收太阳的能量转化成海水热量,传送到中纬度甚至两级极地的地区。通过多年收集的数据表明在西北太平洋孕育的台风最多,并且大部分台风都是在南北纬30°范围内生成。其中,接近90°的台风在南北纬20°范围内生成。由于南北纬10°以内地转偏移力相对较小,因此,在此区域生成台风较少,西北太平洋平均每年有几十个台风生成。台风主要在中国大陆沿海和岛屿登陆,也不乏在日本韩国以及东南亚一带国家登陆。每年西北太平洋生成的台风占全球总数的1/3左右,我国的沿海一带是全球台风登陆最多的地方,因此,当船舶遭遇台风影响发生沉没后,如果能充分利用台风的有利因素是帮助船员求生的另一选择。

台风内各种气象要素和天气现象的水平分布可以分为外层区、云墙区和台风眼区三个区域;铅直方向可以分为低空流入层、高空流出层和中间上升气流层三个层次。低空流入层由多个支螺旋状气流进入漩涡风雨区,并旋转上升,使得流云群发展形成外层的外云带和内云带;对应云群形成多个条螺旋状雨带。随着气流向台风内部不断旋进,切向风速也会不断增大,距离台风物理中心点一段距离处,卷入的气流由于离心力原因不再旋进,导致卷入潮湿的空气被迫急剧上升,即中间上升气流层形成云墙的过程,云墙中的积雨云离海平面高达20 km左右。在云墙内侧的风速是最大的,且潮湿空气聚集于此,因此,这个区域也是形成狂风暴雨的重点区域。随着云墙区域的潮湿空气不断上升到接近20 km左右,台风的气压梯度不断减弱,导致大部分空气被迫向外抛形成顶部的流出层,其中,小部分空气向内从上至下流入台风中心并下沉,同时,带着潜热释放的能量使得台风中心处增温。由于角动量平衡和地转偏向力的作用使在台风最底层的流入气流呈气旋式旋转,在流入气流的过程中越接近台风中心旋转半径就越短,离心力越大。

随着台风向陆地移动登陆后,受到地面摩擦以及热能供应不足的影响,台风会很快减弱并消亡,台风消亡后仍可以给某地带来长时间强降雨。其中,李英等在《登录我国热带气旋的统计特征》中研究也证明了第一点。通过对西太平洋(包括南海)32年的台风进行统计,生成共860多个,其中,在我国登陆250多个,平均每年有8个台风在我国沿海登陆,广东省和海南省是台风登陆我国各省中次数较多的地区。研究表明,32年间登陆后消失或深入内陆后再入海的台风达164个之多,从台风维持时间观察得出,台风登陆后维持时间相对偏短,平均为31 h,其中,7月份和8月份的台风登陆后维持时间较长。一般而言,台风登陆后维持时间的长短与台风登陆时的强度成正比,如果台风登陆后维持时间超过3 d,其维持时间与登陆强度无明显关系。

黄荣辉等在《西北太平洋热带气旋移动路径的年际变化及其机理研究》中系统地分析了西北太平洋上空台风移动路径的年际变化与其机理的关系,结果表明,西北太平洋上空台风移动路径不仅有明显的年际变化,而且与西太平洋暖池热状态存在很大关系。当西太平洋暖池处于暖年时西北太平洋上空的台风移动路径系统性偏西导致影响中国的台风个数明显增多;反之,当西太平洋暖池处于冷年时西北太平洋的台风移动路径系统偏东导致影响日本的台风个数增多,而影响中国的台风的个数减少。

3  探讨

基于上述台风特性以及各位专家对台风特性、台风发展路径的研究和阿基米德原理,笔者认为,当船舶遭遇台风即将发生沉没时,船员可以充分利用台风进行自救逃生的原因如下:①西北太平洋的台风如果大多数偏西或偏西北方向登陆,即在我国沿海或日本、韩国等国家登陆且消亡时间不长;②在西北太平洋即使台风没有登陆,也会向日本以东海面移动并逐渐消亡;③台风由底层向高层有个上升力,上升至高层逐渐向外扩散的趋势。因此,笔者认为船舶只要在驾驶台后方储物室储备足够的液态氢和特制的氢气球,氢气球同时配备有类似EPIRB等可供救助人员定位的设备。当船舶在西北太平洋遭遇台风即将沉没时,船员可以通过氢气球借助台风向陆地靠近着陆。这样不仅能让船员减少在海水中受冻、受鲨鱼攻击等,而且也方便救助人员快速接近并实施救助。

理论支撑是根据阿基米德原理F=ρgV,通常在20 ℃时,空气密度取1.205 kg/m3,正常人体重按85 kg计算如下: 

V=mg/ρg.                (1)   

V=85/1.205=71m3,经过特殊制造且配备各种求生设备半径5 m的降落伞型氢气球只要2.3 m气体高度即可将1个85 kg的人顺着台风升起,笔者认为,这样既可避免通过救生艇逃生再次遭遇台风袭击导致遇难人员落入水中,又可顺应台风快速向陆地靠近或上升至台风最高层通过反气旋原理台风中心,提升被救概率。即使台风在大洋中消亡氢气球仍能够支撑遇难人员悬浮在大气中,如果降落至海面,则氢气球通过特殊设计的形状在海面上也能充当救生筏使用,使得搜救船队、直升机等救助人员方便救助。

参考文献:

[1]李英,陈联涛,张胜军.登陆我国热带气旋的统计特征[J].热带气象学报,2004(01):14-23.

[2]单璐璐,朱丹,宋若宁,等.西北太平洋台风路径变化趋势分析[J].现代农业科技,2017(19):228-230.

[3]黄荣辉,陈光华.西北太平洋热带气旋移动路径的年际变化及其机理研究[J].气象学报,2007(05):683-694.

〔编辑:张思楠〕

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本文已公开发表在《科技与创新》杂志2018年第8期

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