淺談海上無(wú)線電氣象傳真系統(tǒng)

祝秋波

【摘要】 海上無(wú)線電氣象傳真是船舶接收海上氣象信息的重要手段之一。本文從建設(shè)的必要性、服務(wù)區(qū)域、播發(fā)內(nèi)容和總體方案等方面對(duì)我國(guó)海上無(wú)線電氣象傳真系統(tǒng)進(jìn)行了闡述。

【關(guān)鍵詞】 氣象傳真 航海保障 海岸電臺(tái)

海上無(wú)線電氣象傳真（RADIOFAX）是船舶接收海上氣象信息的重要手段之一，具有動(dòng)態(tài)直觀、機(jī)動(dòng)觀察、預(yù)報(bào)時(shí)間長(zhǎng)、范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。我國(guó)曾于1974年開(kāi)始開(kāi)展氣象傳真廣播業(yè)務(wù)，隨著通信技術(shù)的發(fā)展，于2002年停止工作。目前我國(guó)周邊海域的國(guó)內(nèi)外船舶接收的氣象傳真信息均來(lái)自日本鹿兒島電臺(tái)。上海海岸電臺(tái)作為我國(guó)承擔(dān)海上遇險(xiǎn)和安全通信及常規(guī)通信業(yè)務(wù)種類(lèi)和電路規(guī)模最多、有效覆蓋范圍最廣、設(shè)施最齊備的海岸電臺(tái)，目前正在進(jìn)行海上無(wú)線電氣象傳真系統(tǒng)建設(shè)，這將填補(bǔ)我國(guó)航海保障領(lǐng)域的一項(xiàng)空白。

一、建設(shè)我國(guó)海上氣象傳真系統(tǒng)的必要性

1.1履行國(guó)際公約，提升海事形象

《國(guó)際海上人命安全公約》（SOLAS公約）明確規(guī)定：“各締約國(guó)政府尤應(yīng)承擔(dān)義務(wù)，…使用陸地和空間無(wú)線電通信服務(wù)機(jī)構(gòu)的相應(yīng)岸基設(shè)備以文字、并盡實(shí)際可能以圖象格式發(fā)出信息，警告船舶注意強(qiáng)風(fēng)、風(fēng)暴和熱帶氣旋…”。我國(guó)作為國(guó)際海事組織的A類(lèi)理事國(guó)，有必要完善海上無(wú)線電氣象傳真業(yè)務(wù)，更好地履行國(guó)際公約，提升海事大國(guó)形象。

1.2保障航行安全的重要手段

船舶航行安全與海洋環(huán)境密切相關(guān)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，80%海上事故的直接或間接誘因是氣象、氣候的異常變化。通過(guò)氣象傳真掌握專(zhuān)業(yè)的海上安全信息數(shù)據(jù)并加以合理利用，實(shí)現(xiàn)氣象災(zāi)害早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)警，無(wú)論是對(duì)事前水上安全通航，還是事后應(yīng)急搜救均起到十分重要的作用。

1.3國(guó)家戰(zhàn)備需要

氣象信息屬于國(guó)家戰(zhàn)略資源。我國(guó)社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)不斷的快速發(fā)展，引起了某些國(guó)家的高度關(guān)注，國(guó)際爭(zhēng)端愈演愈烈。單純依靠國(guó)外預(yù)報(bào)產(chǎn)品可能導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。為保障復(fù)雜國(guó)際形勢(shì)下我國(guó)船舶的航行安全，維護(hù)國(guó)家海洋權(quán)益，建設(shè)我國(guó)自有的海上無(wú)線電氣象傳真系統(tǒng)，主動(dòng)掌握和發(fā)布我國(guó)沿海及周邊海域的氣象信息顯得尤為重要。

二、我國(guó)海上氣象傳真系統(tǒng)的服務(wù)區(qū)域

一方面，目前我國(guó)周邊海域接收日本鹿兒島發(fā)射臺(tái)播發(fā)的氣象傳真信息，對(duì)南中國(guó)海和馬六甲海峽水域覆蓋較弱。而對(duì)中國(guó)來(lái)說(shuō)，南中國(guó)海及馬六甲海峽是中國(guó)海上運(yùn)輸?shù)狞S金水道，是中國(guó)經(jīng)濟(jì)血脈的關(guān)鍵所在。資料顯示，每天通過(guò)馬六甲海峽的船舶有60%是為中國(guó)輸送貨物。往返于該區(qū)域的中國(guó)遠(yuǎn)洋船舶接收到的日本氣象傳真信息非常微弱，有時(shí)甚至接收到的是“錯(cuò)誤”的信息，不利于船舶合理安排航行計(jì)劃及選擇最佳航線，大大增加航行風(fēng)險(xiǎn)。

另一方面，中國(guó)瀕臨的邊緣海多被周邊鄰國(guó)島鏈所包圍，在一定程度上與鄰國(guó)共有并存在一定的主權(quán)爭(zhēng)議。北方的圖們江出海口至東南沿海，被日本、朝鮮、韓國(guó)所環(huán)繞，從東南沿海至南海，又被菲律賓、馬來(lái)西亞、新加坡、印度尼西亞、泰國(guó)等所環(huán)繞。為維護(hù)國(guó)家主權(quán)和海洋權(quán)益，需要將相關(guān)爭(zhēng)議海域納入我國(guó)氣象傳真覆蓋范圍。

綜上分析，我國(guó)氣象傳真系統(tǒng)覆蓋區(qū)域在近海方面應(yīng)可靠覆蓋釣魚(yú)島、黃巖島、臺(tái)灣海峽、朝鮮海峽等水域，在遠(yuǎn)海方面應(yīng)至少覆蓋南中國(guó)海和馬六甲海峽等重點(diǎn)關(guān)注水域。

三、氣象傳真播發(fā)內(nèi)容

世界氣象組織建議氣象傳真圖像內(nèi)容包括：

3.1地面圖

地面圖是航海中最常用的也是最重要的基本天氣圖之一，包括各種氣象要素和天氣現(xiàn)象（如：氣溫、風(fēng)向、風(fēng)速、海平面氣壓、雨、雪、霧、能見(jiàn)度等），分為地面實(shí)況分析圖和地面預(yù)報(bào)圖。

3.2波浪圖

波浪是影響船舶運(yùn)動(dòng)和航行安全的重要因素。通過(guò)逐日接收波浪傳真圖，可及時(shí)避開(kāi)惡劣海況區(qū)以達(dá)到安全航行。波浪傳真圖分為波浪分析圖和波浪預(yù)報(bào)圖。

3.3高空?qǐng)D

高空?qǐng)D是反映空中氣壓水平分布的圖，將空中相同氣壓對(duì)應(yīng)的高度值填寫(xiě)在圖上進(jìn)行分析，就可以反映出該等壓面在空中起伏的趨勢(shì)。

3.4冰況圖

海冰包括海水結(jié)冰和陸源冰，不僅會(huì)破壞港口設(shè)施，造成港口封凍，還容易造成航道阻塞，冰流特別是冰山嚴(yán)重威脅船舶的航行安全。

3.5海溫圖

海水溫度的變化對(duì)天氣和氣候有著極其重要的影響。厄爾尼諾和拉尼娜現(xiàn)象是典型的海溫異常氣象。

3.6重要天氣圖

主要包括熱帶氣旋圖，有利于船舶掌握氣象路徑，合理規(guī)避對(duì)船舶航行安全造成的影響。

四、氣象傳真系統(tǒng)總體方案

上海海岸電臺(tái)海上無(wú)線電氣象傳真系統(tǒng)包括：信息源推送系統(tǒng)、信息調(diào)制與控制系統(tǒng)和信息播發(fā)系統(tǒng)三部分，系統(tǒng)總體框架如圖1所示。

信息源推送系統(tǒng)：分別設(shè)置于國(guó)家海洋部門(mén)和國(guó)家氣象部門(mén)，包括專(zhuān)題數(shù)據(jù)庫(kù)單元和信息推送單元，專(zhuān)題數(shù)據(jù)庫(kù)單元主要完成無(wú)線電氣象傳真信號(hào)的提取與計(jì)算，信息推送單元根據(jù)預(yù)設(shè)時(shí)刻表將信息推送至上海海岸電臺(tái)。

信息調(diào)制與控制系統(tǒng)：設(shè)置于上海海岸電臺(tái)中控臺(tái)，主要完成對(duì)國(guó)家海洋部門(mén)和國(guó)家氣象部門(mén)推送氣象信息的采集、信息的存儲(chǔ)與編排、信息的調(diào)制及整個(gè)系統(tǒng)的控制。

信息播發(fā)系統(tǒng)：設(shè)置在上海海岸電臺(tái)發(fā)信臺(tái)，包括發(fā)射機(jī)、天線矩陣和天線等設(shè)備。信號(hào)匹配單元完成調(diào)制信號(hào)的初級(jí)放大和信息格式的匹配，同時(shí)選擇發(fā)射機(jī)及天線進(jìn)行氣象傳真信息的播發(fā)。

根據(jù)ITU的相關(guān)規(guī)則，海上無(wú)線電氣象傳真的播發(fā)設(shè)有專(zhuān)門(mén)的頻段。根據(jù)短波信號(hào)傳播的特點(diǎn)，為保證氣象傳真信號(hào)的連續(xù)有效覆蓋，需要同時(shí)開(kāi)設(shè)中頻和高頻電路。另外，短波信號(hào)通過(guò)天波傳播，受電離層、環(huán)境等因素影響較大，單條電路在覆蓋范圍內(nèi)的適時(shí)率約為70%，為保證較高的適時(shí)率（90%或以上），應(yīng)適當(dāng)增加冗余電路。

海上無(wú)線電氣象傳真系統(tǒng)的建設(shè)和開(kāi)放，將有效降低極端氣象災(zāi)害所帶來(lái)的水上安全事故風(fēng)險(xiǎn)，提高我國(guó)航海保障服務(wù)水平，為通航管理及應(yīng)急搜救提供專(zhuān)業(yè)氣象數(shù)據(jù)支持，提升海事大國(guó)形象。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 國(guó)際海事組織（IMO）《1974年國(guó)際海上人命安全公約（SOLAS）》及修正案，1974年；

[2]《交通部、中國(guó)氣象局關(guān)于共同做好海上搜救氣象服務(wù)的協(xié)議》，2006年；

[3] 交通運(yùn)輸部規(guī)劃研究院《上海海岸電臺(tái)發(fā)信臺(tái)遷建配套工程工程可行性研究》，2010年4月。