雾中，冰区，极区航行方法

雾中航行

根据国际雾级的规定，凡能见距离在4000米以下者，称为能见度不良（poor visibility），包括因雾、降雨、下雪、霾等使能见度受到限制的情况在内。

雾中航行（navigation in fog），是能见度不良情况下航行的一种习惯叫法。

船舶在雾中航行，均应按章施放雾号和采取安全航速。 

一、雾中航行的特点和注意事项

1、    雾中航行的特点

⑴  能见度不良，视线受限制；

⑵  难以在足够的距离上发现周围来船和他船的动态，只能依赖雷达观测与标绘，避让 困难；

⑶  不能及时发现附近物标和航标等，定位和导航困难；

⑷  雾中航行采用安全航速后，风流对船舶的影响较大，推算船位的精度较差，同时也 直接影响船舶在危险物附近的航行安全。 

2、    雾航前的准备工作

⑴  尽可能准确测定船位，了解周围船舶动态；

⑵  按章采取安全航速，施放雾号；

⑶  开启雷达、VHF，并派出必要的了望人员；

⑷  变自动操舵为人工操舵；

⑸  及时报告船长，通知机舱备车；

⑹  保持肃静，打开驾驶台门窗，关闭所有水密门窗，保证一切必要的听觉和视觉了望。 

3、    注意事项

⑴  及时适当地调整航线的离岸距离

若正常离岸距离为2 ~ 3 n mile，雾航时应调整到3 ~ 4 n mile，甚至5 n mile以上。 

⑵  认真作好航迹推算工作

不宜频繁变向变速，沿岸航行时，认真作好测深工作，并充分利用等深线来缩小概 率航迹区和避险。 

⑶  利用一切手段来获取船位和导航，特别要充分地使用雷达

要求驾驶员全面掌握雷达的技术特性，善于辨别各种干扰回波，并能迅速地识别影 像并进行观测；

利用雷达协助了望时，应选择适当的量程档：大洋航行可用12 ~ 24 n mile；沿岸航 行可用6 ~ 12 n mile；狭水道航行应远近距离档兼用，以2 ~ 6 n mile为主。 

⑷  时刻掌握当时能见度状况下的实际能见距离。 

⑸  注意倾听雾号

雾中声号的作用系向船舶警告危险的所在，声音的作用距离随天气（风向、风力） 因素的变化而变化，不能根据声音的大小判断距离的远近； 声音在空气中并非直线传播，特别是在声源附近，呈不规则现象； 虽处在声源附近，但在不同的位置，有时会听不到声号，即有寂静区存在； 当雾号站附近有雾而周围无雾时，雾警设备可能不工作，船舶就听不到雾号，该情况尤其在夜间经常发生； 雾哨、雾钟仅在有风浪时才工作，且声音大小随风浪大小而变化；不能因为没有听到雾号而认为不存在航海危险； 

⑹  在沿高而陡的岸边2 ~ 3 n mile距离航行时，可据本船声号的回音，概算船岸距离 开始施放雾号时启动秒表，听见回声时按停秒表。实际应用时可按下式概算离岸距离：

D ( n mile) = 0.09 t ( s )

式中：

D —— 船岸距离（n mile）；

t  —— 本船发出声号到听到回声之间的秒表读数（s）。 

⑺  及时发现船舶周围的任何微小变化

风向风速稳定时，波浪突然减弱，说明船舶可能已接近上风的海岸或浅水区；反之， 若风浪突然增大，则说明上风沿岸可能有大的湾口；

航行条件没有变化，而风突然变小，说明船可能已接近高陡的岸边；

如果海水越来越浑浊，说明船可能已接近泥底海岸或河口；

在海上发现漂浮物，诸如海草、海藻等，这是接近海岸的迹象；

如果海面发现渔具、垃圾和油迹等，则说明船附近有船只等。 

二、雾中定位与导航

雾航时，由于能见度不良，无法用陆标和天文定位。但可根据海区条件进行无线电 定位导航或测深辨位导航。 

1、    无线电助航仪器在雾航中的作用

⑴  大洋航行，可利用卫导、罗兰C等远程定位系统定位，雷达用于协助了望和避碰；

⑵  充分利用DGPS进行定位与导航；

⑶  沿岸航行，除利用卫导、罗兰系统外，还可根据覆盖情况使用台卡、无线电测向等 进行定位与导航，其定位精度的高低依次为台卡、罗兰、无线电测向；

⑷  当海岸在雷达作用距离范围之内时，雷达也可用于定位与导航，这是雷达所独有的 优势；

⑸  无论无线电航海仪器怎样可靠，均不可与目视导航的直观性相比；

⑹  雾航时，各种定位方法可交*使用，以便彼此核对；

⑺  充分利用雷达、VHF等，进行导航和协助避让。 

2、    测深辨位与导航

⑴  测深辨位方法

在海图上推算船位附近沿航线选定数个水深点，量出各相邻两点之间的大致距离； 根据本船当时的航速，计算出各相邻两点之间所需的航行时间，作为测深时间的依据； 如此连续测深，记下测深时间、计程仪读数和水深数据，并将测得的水深改正到相 应的海图水深：海图水深 = 测深值 + 吃水 – 潮高； 按与海图相同比例尺将计划航线和各次测深时的推算船位画在透明纸上，并将改正 潮高后的水深标注在相应的推算船位附近； 将透明纸转移至海图上计划航线附近，平行移动透明纸，并保持其上计划航线与海 图上的计划航线相平行，直至透明纸上的各水深点与海图上的相应水深点大体一致 时为止； 此时，最后一个水深点位置即为最后一次测深时的大概船位。 

⑵  精度

该测深辨位法的精度，主要取决于计划航线上水深的变化情况：

如果计划航线上水深变化明显且均匀，则结果精度较高；反之，水深变化不明显或 存在急剧的不规则变化，则辨位精度较差； 而计划航线上的水深变化又与计划航线和等深线的交角有关： 当交角较大，两者相互垂直或接近垂直时，水深变化较明显； 所以，测深辨位的精度主要取决于计划航线与等深线的交角，当两者相互垂直时， 辨位精度最高。 此外，测深辨位法的精度还取决于测深和潮高改正的准确性、海图水深点的位置、 所标水深的准确性等。 

⑶  特殊水深测深辨位

当船舶接近特殊水深（点滩）区时，可去寻找该特殊水深，一旦测得这样的水深，便可得知船舶的所在。

例如：

我国山东半岛东面有一条较浅的脊背，而在成山头附近又有一条较深的深沟，均可 用于特殊水深测深辨位和导航。

当船从老铁山水道南下时，经过40米等深线后，所测水深均在30米左右，表示安全； 如继续航行，应提高警惕； 如果航行中测深大于30米，说明船可能已驶入 成山头东北的深沟内，离岸太近，应立即向左转向，离开深沟后向东南航行； 若航行经过40米等深线后即发现水深小于27米，则表明航线过于偏右，应立即向东转向，待驶入30米水深后，再转向东南。   

⑷  等深线的其他作用

①  避险

若所选航线与等深线平行，航行中可利用等深线来避离航线靠岸一侧的危险物；

②        判断离岸距离

当航线与等深线垂直时，各条等深线与岸的距离可在海图上量出。因此，可根据所 测得的水深来判断离岸距离。

③  缩小概率船位区

雾航时，一般推算船位的误差较大，即概率船位区较大，船舶在通过等深线前后利 用测深仪测深，可缩小概率船位区。 

3、    逐点航法

⑴  定义

所谓逐点航法，就是将原来较长的直航线改成若干段短航线组成的曲折航线，各段航线的转向点选择在物标附近，从而由一个物标正对下一个物标航行的方法。 

⑵  适用范围

航线附近有适当的物标（如灯塔、浮标、雾号站等），而其周围危险物又较少时。 

⑶  优缺点

优点是：在不易测得船位的情况下，可以不断地控制和缩小推算误差；

缺点是：必须故意接近物标，在能见度极差时具有较大的危险性。 

⑷  注意事项

①  转向点不可离物标太近，只要在雷达作用距离内即可；

②        航行时，应根据航速和两物标之间的距离，预算到达下一物标的时间，注意了望；

③        如到时不能发现物标，则应及时抛锚待航，决不可盲目航行。

冰区航行（ice navigation）

一、冰区航行的特点

1、    船舶经常改向、变速，计程仪一般无法正常使用；

2、    罗经工作的可靠性降低（高纬、频繁改向、变速的情况下）；

3、    测定风流压困难；

4、    无法正常进行航迹推算；

5、    定位困难（陆标、天文、无线电助航）;

6、    能见度降低。 

二、接近冰区的预兆

㈠  流冰

⑴  流冰的特征

流冰主要随风漂流，也受潮流和海流的影响。流冰的移动速度约为风速的2%，在北半球，其移动方向约在下风侧偏右30o ~ 40o之间。 

⑵  雷达探测情况

冰区航行，可使用雷达观测流冰接近的情况：雷达探测冰情的能力，取决于两者之间的距离、冰块的大小及冰块反射面的倾斜角。小块流冰和在平静海面上高度小于0.3米的冰块，较难被雷达发现。有风浪时，海浪干扰回波与冰块的回波也极不容易辨认。因此，不能因雷达探测不到冰情而错误地认为船舶周围没有险情存在。接近冰区边缘时，要保持连续的目测，并借助其他方法判断冰区的接近。 

⑶  接近冰区的预兆

①        晴天蓝天下，在远处水天线附近出现冰光（ice blink）；即一条黄色光带，下方明亮，向上逐渐暗淡消失。

②        在船舶远离陆地时，周围波浪突然减弱，通常的大洋涌浪也逐渐减小，也能确认上风方向有浮冰；

③        发现零星碎冰通常意味着将接近大块的浮冰；

④  雾中发现局部出现小片白色浓雾，表明近处有浮冰；

⑤  在北冰洋远离陆地，突然出现海象、海豹和鸟类，表明船正逐渐接近浮冰区；

⑥        若船舶不是处在某一主要的海洋寒流中，但表层水温下降到 +1oC时，从安全角度考虑，应认为船舶距离浮冰边缘不超过100 n mile或150 n mile；当表层水温下降到 –0.5oC时，表明船舶离最近浮冰的距离不超过50 n mile。 

㈡  冰山

冰山是流到海上的陆冰，除南北两极海区外，只有北大西洋的冰山对航行有较大妨碍。

⑴  冰山的特征

冰山，通常高数十米，长百余米，有的表面平坦，也有的呈尖塔形；尖塔形冰山的吃水深度约为水面高度的1 ~ 2倍，而其水上和水下部分的体积比例，视其对海水的比重而定；如设冰山的比重为0.9g / cm3，海水的比重为1.03g / cm3，冰山的整体体积为V，水

上部分体积为v， 则：水下部分体积为（V – v） ，有：0.9V = 1.03 ( V – v ) ，即：V = 8v，冰山水上水下体积分别约为其总体积的1 / 8和7 / 8。 

⑵  雷达探测情况

小冰山不容易发现（冰山形状、发射电磁波的性能等原因）；有时长200多米，高50 ~ 60米的较平坦冰山在3 n mile内才被雷达发现。 

⑶  目视发现情况

晴朗的白天，眼高20米，目视观测可于18 n mile发现大冰山；夜间可于1 ~ 2 n mile发现冰山暗影。 

⑷  接近冰山的预兆

①  远离陆地，海面清风，但海浪突然消失，表明上风方向有较大的冰山存在；

②  发现冰片或碎冰，表明附近有冰山，并且可能位于上风方向；

③  船舶在宁静的夜晚以慢速航行，若听到冰山崩解或冰块破裂坠海所发出的巨响，可判断附近有冰山存在；

④        听到本船汽笛等的回音，也说明附近可能有冰山存在。但有些冰山，受其形状影响，可能不产生任何回音，而有时回音又可能是从附近雾堤传来的，应注意识别；

⑤  装有声呐的船舶，可使用声呐探测冰山的水下部分。接近时，应留心以防触底。 

三、进入冰区前的各项准备工作

1、    认真分析有关冰情资料和冰情报告，选择一条有利的冰中航路。通常冰量在6 / 10以下，冰厚在30cm时还可航行。 

2、    主机和操舵系统、助航设备和通信设备等处于良好工作状态，特别要确保雷达能正常工作。 

3、    调整好船舶的吃水和吃水差。

一般应尽可能增大吃水，并保持1 ~ 1.5米左右尾倾，使螺旋桨尽可能没入水中。这样，既能时船舶具有较好的破冰能力，提高稳性并保护螺旋桨和舵不受损伤，又不会因为过大的尾倾而影响船舶的操纵性能。 

4、    尽一切方法测得准确船位。作为冰区推算和定位的基础。 

5、    在船头、船尾和驾驶台设置性能良好的探照灯，以便夜间航行时能及时探明冰情。 

6、    准备好各种御寒和堵漏器材，甲板管线作好防冻处理，管道内积水应尽量排干，压载水舱不可注满，关闭水密门窗。 

四、冰区航行注意事项

1、    尽量选择有利的冰中航路（即冰量少、冰质弱或冰裂缝）；开启雷达及早发现冰中比较清爽的水域，以利前行；遇到冰山应及早在下风保持适当的距离避航。 

2、    尽量从冰区的下风方向接近冰区，并应尽可能选择在冰块凹陷处慢速直角进入；一旦船首进入冰区后，应适当加速，以维持首向和控制船舶运动。 

3、    采用适宜航速。航速过高，会导致船体损伤，航速过低，又有被冰围困的危险；一般应采取3 ~ 5 kn.，即维持舵效的最低航速；当有破冰船引航时，航速将由破冰船指定：一般冰量为4 / 10时，可取8 kn.航速，冰量每增加1 / 10，航速减少1 kn.；当冰量大于7 / 10 ~ 8 / 10时，航速不应超过5 kn.。 

4、    加强了望和雷达观测，以便及早发现浮冰、冰山，探明可航水道及监视和预防碎冰损坏车叶、舵和船体。 

5、    抓住一切时机测定船位。应利用各种无线电导航仪器等尽可能地测定准确船位。 

6、    当破冰船引航时，应注意与破冰船或前船保持适当距离。一般取2 ~ 3倍船长；

必须熟悉破冰船的引航信号，加强联系，注意动态，确保安全。 

7、    尽量避免在冰区内抛锚。

若必须抛锚，应选择在冰层最薄处下锚，且出链长度不得超过当地水深的两倍。 

五、冰情资料

1、    有关的《航路指南》；

2、    按月份出版的有关北极海区、西北大西洋和北太平洋的冰情图（Monthly Ice Charts）；

3、    北半球冰区图册（Ice Atlas of the Northern Hemisphere）；

4、    北大西洋引航图（Pilot Chart of the North Atlantic Ocean）；

5、    英版“北大西洋航线每周冰情报告”；

6、    北大西洋航路设计图（North Atlantic Routing Charts）；

另外，还有：

7、    《世界大洋航路》中的冰区推荐航路；

8、    《无线电信号表》第Ⅲ卷中的“无线电航海警告和冰情报告”（Radio navigational warnings and ice reports-service details）；

9、    美国海岸警卫队每年2月末3月初开始并持续6个月、每天2次向船舶播发的“国际冰情监视（International Ice Patrol）报告”；

10、专门叙述有关冰区航行知识的英版《航海员手册》（The Mariner’s Handbook）； 

★  我国天津港航道局每年冬季发布的冰情预报共分为3级，用代号表示：

代号（1）：航行无阻；代号（2）：航行尚宜；代号（3）：航行困难。如遇特殊情况，另行通知。 

六、冰中推算与定位

1、    冰中航迹推算

⑴  推算方法

在冰中航行时，较常用的是短时间间隔（一般为5分钟）海图作业法：驾驶员每5 min记录一次航向和航速；每0.5 h 或1 h绘算出总航向和航程，得出每0.5 h 或1 h的推算船位；为便于使用，可制成记录表格，用以登记每次记录的时间、航向、航程和航速。 

⑵  使用推算表格绘算或计算时的注意事项

①  每5 min有相同航向时，可归结一起绘算；

②  遇到左右各差5o~ 10o的航向时，可取平均航向；

③  如有流压时，可将其矢量列入表内，视为一个航向对待。 

⑶  航速的测定通常可用目测，即根据舷侧20m ~ 30m内的浮冰通过首、尾的时间和本船船长计算得出；如有适当物标，可用雷达测定航速；根据冰山和其它显著标志，可测出船舶相对于水的航速和航向。 

⑷  定位

根据海区特点，有陆标时，应尽可能使用陆标和雷达定位； 还可根据当时条件选用天文、无线电和卫星定位； 因冰区的异常折射和无线电波的异常传播，所求天文、无线电船位的精度要有足够 的估计，不可过分相信； 在测深点较密集的冰区航行，也可利用测深来辨别船位。 

极区航行（polar navigation） 

航海上，习惯将两极到70o纬线之间的南极和北极地区统称为极区（polar regions）； 纬度60o ~ 70o之间的区域为副极地地区（sub-polarregions）； 北极地区（Arctic region）构成地球四大洋之一的北冰洋（Arctic Ocean）； 南极大陆极其附近岛屿和周围海洋，习惯上统称为南极地区（Antarcticregion）； 

一、极区环境

1、 高寒、多暴风雪，一年只分冬、夏两季，有极昼、极夜现象，是南北极地区的共同特点。方向、经纬度、昼夜、日出和日没等术语在极区被赋予了新的含义。 

例如：在温带纬区（temperate latitudes），经线被认为是相互平行和接近平行的直线，但在极区，子午线由两极向周围辐射；位于北极（或南极）两侧的两个测者，可能彼此都在对方的北面（或南面）。因在 北极，所有方向均为南，而在南极，所有方向均为北； 在高纬地区，方向随着测者的移动变化较快，物标的方位线不再认为是恒向线，而 是两点间的大圆弧；子午线和时区在两极收敛，经线过度弯曲，使得经、纬线不能作为航海的基准，地方时也失去了原有的意义；极区太阳的出没和昼夜的变化与温带不同：在两极，太阳每年出没一次。月亮每月升起一次，满月时可提供极区照明，但有时极光比月光还要明亮。每天24 h不再以 昼夜的交替来衡量，“早晨”、“中午”等术语也失去了原有的意义； 

2、 当水面没有全部被冰覆盖时，极区经常有雾。 

3、 有时无法识别地面和地平线。因为极区还经常出现低云云幕，日光在积雪表面和云幕间经过多次反射扩散，天空 常常变为乳白色。 

二、海图

由于接近极区时投影变形急剧增大，所以高纬地区不能采用通常的墨卡托投影海图，而是采用等角横圆柱投影、极射平面投影、心射投影、方位等距投影等投影方法制作的极区海图。在极区海图上，绘画有专供度量方向用的网格线，图上距离和网格方向（grid direction）可按通常的方法确定。极区海图上的经、纬线的精度与其它海图一致。但由于极区自然条件恶劣，许多地方及水域未经系统测量，大部分极区海图是以空中照片为基础制作的，所以，海图上测深、地貌和其它航海信息十分稀少，物标在海图上的地理位置也可能是不可靠的。 

三、罗经

1、    陀螺罗经的工作情况

陀螺罗经的指向力矩随纬度的升高而变小，通常纬度在70o以下，陀螺罗经工作是可靠的；纬度超过70o，应经常利用测天的方法对罗经进行校核（约每4 h一次，纬度升高，相应时间间隔也应缩小）；接近两极（85o）时，陀螺罗经将失去所有的水平力矩。 

2、    磁罗经的工作情况

因在极区地磁水平分力大大减小，导致磁罗经指向能力减弱；又由于地磁磁极连续不断地运动，在地磁磁极附近磁差的日变化较大（最大可达10o）。因此，磁罗经在磁极附近对航海的作用非常小。经在低纬和高纬两次校正后的磁罗经可在地磁磁极附近以外的极区使用。 

3、    注意事项

应尽量避免频繁改向变速，减小船舶与冰的冲击作用，以免产生较大的罗经误差；经常校对陀螺罗经和磁罗经，并认真作好记录。 

四、极区定位与导航

1、    陆标定位

北冰洋地区，在亚洲和欧洲北部近岸水域，夏季通航期内可用陆标定位；南极洲及其附近水域，因该海域未经系统测量，陆地的绝大部分被冰雪覆盖，在其附近海域航行，无法进行陆标定位；注意：除距离较近的物标外，其它物标的目视和雷达方位线，应按大圆弧处理。 

2、    天文定位

在极昼期间，可用太阳移线定位，但定位精度较差；极夜航行，无法进行天文定位；测星定位也很困难。 

3、    无线电定位系统

如能充分合理地使用雷达，它将是确保极区航行安全的最有效的助航设备之一。 GPS、罗兰C、台卡等无线电定位系统也能如同在其它地区一样获得令人满意的定位效果，应充分加以利用。 

4、    测深

回声测深仪应连续工作，以探测接近浅水区的征兆，但要特别注意在极区许多地区水深变化非常突然，以至航海者不能仅凭测深来获取接近浅水区的警告和信息； 在有些测深资料完整的地区，可根据测深来判断船位和冰的偏移情况，并利用每次被迫停船的时机测定水深；在流冰地区，由于船底流冰或船体噪音的影响，测深仪的扫描线可能消失，必要时，船舶应减速后再进行测深。

雾中冰区极区航行方法