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破译风云密码,探问百年灯塔——老铁山灯塔野外气象观测实录
作者:于淇 点击数: 时间:2025-12-01

2025年10月18日,第42届航海气象小组进行了颇具航海特色的年度特色活动——野外气象观测现场教学。本次活动由小组的指导教师高超老师带队,气象教研室冷梅老师做现场指导,共20余名航海气象小组成员参加。

活动前期,高老师和几位组长敲定了本次活动的路线和观测项目,并对所涉及的仪器进行检验和校正,以确保本次现场教学活动顺利进行。

路线:老铁山灯塔→旅顺博物馆→白玉山

观测项目:风向、风速、气压、气温、湿度、海水温度

经过师生的共同努力,圆满地完成了本次野外气象观测的所有教学任务,教学效果优良,小组成员获益颇丰。

下面跟随编者的步伐,让我们一起走进野外气象观测的线上课堂吧!

野外气象观测-老铁山灯塔

老铁山灯塔坐落于大连旅顺的老铁山岬角,是一座拥有逾百年历史的航标。它始建于1893年,不仅见证了近代中国的沧桑变迁,更因其屹立于黄海与渤海分界线上的独特地理位置,成为守护辽东半岛与京津门户的关键航标。

这座灯塔曾以其世界领先的水晶玻璃棱镜透镜系统被誉为“远东第一灯塔”,其光芒可远达25海里。历经风雨,它至今仍在默默为往来船只指引方向,是一座仍在发光服役的珍贵历史文物。

据大连航标处工作人员介绍,老铁山水道航标从早期煤油灯灯塔、机械旋转灯,逐步升级为如今的太阳能供电、GPS定位的智能航标,实现了从“人工值守”到“远程监控”的跨越。

其核心原理是通过灯光、雷达应答器等信号,为过往船舶精准标注水道暗礁、浅滩等危险区域,尤其在雾、雨等低能见度天气下,为船舶安全通航提供关键指引,保障老铁山水道这一渤海咽喉的航运安全。

随后登上灯塔,我们首先了解其独特的构造:塔身以坚固花岗岩砌筑,底部直径约5米,向上逐层收窄,既抵御海风侵蚀,又保障结构稳定;顶部瞭望台配备360度旋转式透镜灯组,镜片采用多棱设计,能将光源射程提升至20海里以上。

在实操环节,风力观测工作分区域有序开展,以确保数据准确性与实践结论严谨性。首先于灯塔迎风面,观测小组按规范流程操作:

1名成员双手固定便携式风速仪,保证探头与风向完全垂直,另1名成员同步记录数据,经3次重复测量与误差校准,最终确定最大瞬时风速为每秒19米,符合八级大风气象标准。

观测过程中,强风对人员与设备均产生明显影响,成员需保持稳定站姿以避免仪器晃动,面部直接感知气流冲击力,耳畔持续出现明显的风啸声;负责手持仪的成员在户外作业3分钟后,手部冻得几乎拿不住仪器,返回室内后需经保暖处理才能恢复正常活动。尽管当日实测气温约4℃,但风力引发的“风寒效应”显著降低体感温度,这一实际现象与课堂所学的“风寒指数”理论高度契合,验证了理论知识的实践指导意义。

随后,观测小组转移至背风面,在相同时间节点、相近海拔位置重复观测步骤,测得风力等级为三级,对应风速约每秒4米。现场可见,背风面风感显著减弱;海面状态亦与迎风面形成鲜明对比——前者“浪涛翻滚、白沫纷飞”的复杂海况,在此处转变为“微波荡漾、海面平缓”的稳定状态。

此次对比观测清晰呈现了地形(山体遮挡)对局部风场的“屏障效应”,以及风力变化与近岸海况的直接关联,使“局地气候差异”这一抽象概念通过实测数据与现场现象得到具象化印证,为后续气象分析积累了具有参考价值的一手实践资料。

航海小知识

灯塔

灯塔是建于航道关键部位附近的一种塔状发光航标,是一种固定的航标,其基本作用是引导船舶航行或指示危险区,常用来标志危险的海岸、险要的沙洲或暗礁以及通往港嘴的航道。

此外,我们还利用“海拔高度与大气压的关系”,测算了老铁山灯塔的海拔。

同时,我们还分工协作完成了海水水温的测量:一组队员用水温计在灯塔附近海域不同深度测量,记录下表层水温17.4℃数据,所有观测结果均详细记录在气象日志中,为后续天气分析积累了一手实践资料。

爱国主义教育-旅顺博物馆

结束观测后,我们前往了旅顺博物馆进行学习。

在旅顺博物馆,历史从书本中走出,变得可感可触。这座被誉为“半部中国近代史”的博物馆,以其丰富的馆藏与厚重的历史底蕴,为我们提供了一个绝佳的爱国主义教育实践课堂。航海气象小组于此,正是希望同学们能身临其境地回望来路,在历史的坐标中找准自己作为新时代青年的方位。

穿越一个个展厅,我们与百年风云对话。那段充满苦难与辉煌的岁月,深深震撼着每一位组员的心灵。它让我们深刻认识到,个人的命运始终与国家紧密相连。这次活动不仅是一次集体出行,更是一次思想的洗礼。它激励着我们,要将爱国情怀融入现实的奋斗,用专业知识与实际行动,为民族的伟大复兴贡献青春力量。

百年历史见证-白玉山塔

旅顺的故事,一半在山,一半在海。

从旅顺博物馆动身,我们又前往了白玉山进行气象观测和学习。在这里,我们再次验证了“气压和海拔高度的关系”,同时对风向风速进行了测量。由于白玉山周围遮挡较少,地面摩擦效应减弱,湍流效应减轻,可以明显观察到风速较山下有了明显的提升,风向亦更加稳定。

气象小知识

单位气压高度差

单位气压高度差(h)指垂直空气柱中气压相差1 hPa所对应的高度差,用于表示气压随高度变化的快慢程度。

根据大气静力学方程,其公式可以推导为h=-dz/dp,可以看出垂直气压梯度的倒数即为单位气压高度差。

在航海实践上,我们通常取h=8m/hPa

日影西斜,下午三时许,师生们带着从天地间拾取的“风云密码”与深厚情谊,顺利返校。

这次观测不仅让我们真切体悟到“格物致知”的科学精神,更在每一次的观测操作与数据解读中,坚定了探索未知的信念。成员们在此过程中建立的默契与情谊,让此次出行超越了单纯的教学,化作一颗种子,埋在我们未来并肩探索、共赴山海的征途之中。

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