海上航行说的“大风浪”，通常指由寒潮或热带风暴（含强热带风暴、台风）所引起的大风浪天气。这也是个相对概念。对于中小型船舶而言，8~9 级风浪就是“大风浪”了，而对于大型船舶来说，10 级以上的风浪可能才会对船舶的安全造成威胁。

大风浪对船舶的航行安全影响很大，它会让船产生剧烈的摇摆，这不仅影响船舶的稳性、浮性和船体的强度，而且还会使船员工作困难、加速疲劳。

那么问题来了，遇到这样的恶劣天气，我们可以怎么把船开稳当？3月17日是“国际航海日”，让我们一起来了解航海相关知识。

船舶的头号敌人——谐摇

19 世纪初，一队拿破仑士兵迈着威武雄壮、整齐划一的步伐，通过法国昂热市一座大桥。大队士兵齐步走时，产生的一种频率正好与大桥的固有频率吻合，队伍快走到桥中间时，桥梁突然自发的强烈颤动并且最终断裂坍塌，造成多人丧生。

任何物体都有自身的频率，当一个物体的固有频率和另外一个振动的频率正好相同，物体振动的振幅可能达到最大，这种现象就是我们熟知的“共振”。发生共振时，往往会产生巨大的破坏作用。

大海中的航船也有共振的风险吗？有的。

船舶在波浪中航行有 6 种运动形式，分别是横摇、纵摇、艏摇、垂荡、纵荡、横荡。其中，摇和荡都属于往复运动，摇是绕 x、y、z 轴的转动，荡则是沿着 x、y、z 轴的直线运动。这6种运动形式其中一种或几种的固有周期与波浪的周期相近时，就会产生共振，加大船舶摇荡的幅度。

这 6 种运动形式中，横摇最容易发生、幅度最大、影响最深，当横摇固有周期与波浪周期接近相等时就会产生谐摇现象，加大了横摇的幅度，就可能发生翻船。所以说，谐摇是船舶的头号敌人。

怎么避免发生谐摇呢？那就需要主动改变船的摇摆周期。比如，波浪运动周期是 7~9 秒，那我们就适当调整航向、航速，避开这个周期，使船横摇的周期控制在 5 秒以下 11 秒以上，就可以避免发生谐摇。

如果船头受浪，而纵摇周期等于波浪周期时，强烈的纵摇会使甲板大量上浪，造成拍底现象。什么是拍底现象呢？就是船头升起又下落时，刚好撞上正在向上翻涌的波浪，往往伴随着船体和波浪的撞击声，同时可能会引起船体的震动和摇晃。为了减少激烈的纵摇：采取滞航（减速或慢速顶风航行），必要时应调整航线，避开恶劣海况区域。

“Z字航法”来应对

我们都知道：两点之间直线最短。可是为了应对风浪，船有时候要走 Z 字形路线。在大风浪中，不论波向角（船首向与波向的交角，有顶浪、偏顶浪、横浪、偏顺浪和顺浪等）如何，都会给船带来危险。

如果在航线上遭遇顶浪或偏顶浪，波浪与船的相对速度较大，波浪对船体的冲击也较大，严重时，会造成船舶大幅度横摇、甲板大量上浪以及拍底、螺旋桨空转等。

所以，顶浪航行时一般要降低船速和调整航向，而采用 Z 字航法是最有效的方法，也就是使船头向与波浪方向成 20°~40° 角航行一段距离，再改为船头另一舷 20°~40° 的受浪角的斜浪航行法。这样既可以保证一定的航速，又可以减轻船舶的摇摆幅度。

Z 字航法一般适用于中、大型船舶，特别是大型集装箱船舶。对于小型船舶或经不起波浪冲击的船舶，要改用“漂滞”方法。顾名思义，这是船舶主机停止、船舶随风浪漂流的状态。

当海啸来袭，为什么反往海中走？

2004 年 12 月 26 日，位于印尼苏门答腊以北的安达曼海（Andaman Sea）附近的海底发生了举世震惊的 9.3 级地震，进而引起苏门答腊北部的印度洋超级海啸。海啸引起了滔天巨浪，浪高超过 10 余米，造成巨大的人员伤亡和财产损失。

期间，一艘散货船正靠在印度南方的金奈港（Chennai Port）卸货，正当船长在船舷观察水尺（用来观测地下水位和潮汐水位变化的标尺）回到舷梯上时，突然，整个大地和码头剧烈地摇晃起来，人站不稳了，舷边的船用起重机也在危险的晃动。此时，船长大叫梯口的水手，同时一个箭步跳上舷梯：“快，地震了，主机备车！”

此刻整个码头都响起了警报，船长奔上驾驶台，迅速和港口当局联系要求派引水员离开码头，可是通讯完全中断了。关键时刻，船长毫不犹豫，立即命水手解缆，快速登船。轮机长备车完成，在没有拖轮协助下，调转船头迅速向港外开去。刚刚离开码头，船用起重机就坍塌在原来泊位的海里了。

船长知道地震后势必引发海啸，他命令船舶加速驶向深海。2 个小时后，散货船已经在离开港口 20 多海里的广阔洋面上了。此时的金奈港内一片狼藉，巨大的涌浪推向海岸后，没有离开码头的船舶全都东倒西歪地躺在泊位上。

为什么发生海啸了，那位散货船的船长还要把船开到广阔的海洋上去？

英明的船长肯定是很了解海啸的：海啸中心只要没有不规则的巨浪来直接破坏船只，就是安全的，就跟大家日常说的“龙卷风的风眼里最安全”是一样的道理。

海啸是由水下地震、火山爆发或水下塌陷、滑坡所激起的巨浪。一般来说，如果海啸的能量在对外传递、扩散过程中仅抬高水层，即便是抬高水平面 10 多米，只要海浪不直接冲击船舶，那么在广阔的海洋上，船仍然处于良好的浮力、良好的稳性状态，船会安全地浮在水面上，只是“水涨船高”了而已。

所以遇到海啸时，船应该迅速远离陆地，远离海啸发生地航行。如果来不及躲，也应该紧急采取双锚泊方式减少波浪冲击，保持船体稳定，一旦海面恢复平静，要尽快向外海航行。

帕斯卡说：“人只不过是一根芦苇，是自然界里最脆弱的东西；但他是一根会思考的芦苇。……我们周围的世界广阔无限，但都比不上最渺小的人类所具有的精神。”

其实，这份道理也可以借用到行船。在无边的大海上，钢铁巨轮也会变成一叶小舟，脆弱又飘摇。好在，驾驭船的人会思考，会总结经验，会反思教训，再将这些凝结为智慧和勇气，去应对和战胜风浪——航海可不就是这样一项事业嘛。

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来源丨凝结处

作者丨张志友 海军大连舰艇学院航海系教师 科普基地负责人

麦芽杨 科普创作者

责编丨钟艳平