根据天气和海况预报、船舶性能和技术条件、航行任务，为船舶优选横渡大洋航线和保证付诸实现的全部技术，称之为气象导航。用这种方法拟定的航线称为气象航线，是推荐航线之一。气象导航的特点是充分考虑浪、涌、风、流等因素，避离灾害性风浪区，在保证航行安全的条件下，使航行时间最短、经济效益最高。
20世纪50年代初，美国海军提出了气象航线的概念，在理论上和方法上进行了研究，从实践效益上作了验证，并建立了气象导航机构。以后，英国、荷兰、日本、新加坡、澳大利亚、联邦德国等国也建立了同样的机构。
依据 气象导航的主要依据有二：①从大量天气和海况的历史资料分析归纳出的大洋大型天气形势的主要型式和特殊型式。实际出现的天气形势，均可在主要型式和特殊型式中找到与其相似的一种。从大型天气形势中，可清楚区分出一般气压分布、风暴、路径和移动速度。归纳它们的主要型式和特殊型式，可求出各种型式中的最有利航线。②船舶运动性能曲线图，即船舶航速和波高的关系曲线图。影响船舶运动速度的主要有天气和海况因子，如风、浪、涌、流、雾和冰等，其中以浪、涌影响最大，它常常是造成船损和船舶失速的主要因素。下图为一艘载重量 16550吨、长154.2米、吃水 8.82米、经济航速11节、最大航速12.5节的船舶的运动性能曲线图。图中顺浪为从船尾左右0～45°方向来的浪,顶浪为从船首左右0～45°方向来的浪,其他方向来的浪为横浪。
程序 气象航线基本上位于大圆航线的两侧。气象导航一般程序是：首先根据中、长期天气和海况预报图，以及大洋大型天气形势的主要型式和特殊型式，选定大圆航线的起始点，确定一条基础航线。然后根据中短期天气和海况预报资料（主要是未来两周、72小时和12小时的地面图、高空图、波浪的分析及其预报图），在基础航线两侧一定范围内选择最有利的航线。考虑船舶预计经过整个航区先后将要遇到的自然环境的有关数据、船舶运动性能曲线图以及装载情况、某些特殊要求等约束条件,编制成运算程序,利用计算机求出最佳航线。通用的方法是将基础航线全程划分为若干小段。每一小段有若干可供选择的航线。选择不同的航线，可以到达不同的中间点。这些点和线组成的网络，布设于实际的最佳航线所可能通过的海区上。当网络足够密集时，实际的最佳航线必然很接近其中某一小段航线序列。每小段航程不长，天气和海况因子可当作常量。计算天气和海况因子的影响后，算出每小段的航行时间。在此基础上，逐段地找出到达各中间点的最佳路径，剔除非最佳路径，直至选出全程的最佳航线。
实施 气象导航由气象导航机构实施。气象导航机构将拟定的最佳航线和风浪预报图推荐给离港前申请气象导航的船舶。在整个航行过程中，被导船在气象导航机构的指导下航行，并定时向导航机构报告船位以及沿途观测到的气象和水文资料。导航机构根据所掌握的整个航区情况的变化,每天两次调整推荐航线,告知被导船。有时并将被导船航线附近的波浪预报图或天气形势报告等一并告知。被导船遇到恶劣天气和异常海况时，必须及时将现场附近的气象与水文情报报告导航机构，导航机构则视需要随时向被导船提出指导性意见。被导船按照或参考导航机构推荐的气象航线航行，直到安全到达目的港。
此外，船舶驾驶员也可根据无线电传真接收机接收的天气和海况的预报图,结合本船的运动性能曲线图,自行拟定气象航线。不论是接受导航机构推荐的还是自行拟定的气象航线，航行时都须结合本船实测的水文气象资料，随时审核或修正原定航线。航次结束，进行总结。
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