108 港務人員升資考試員級晉高員級 技術類(選試航行安全與氣象)-臺灣港務公司 航行安全與氣象 考古題詳解

108 年・港務人員升資考試・員級晉高員級・技術類(選試航行安全與氣象)-臺灣港務公司
試題代碼 航行安全與氣象

第 一 題25 分

若船舶在北半球並航行於颱風暴風圈附近時,應以何種方式判定船舶處於暴風圈之危險半圓及可航半圓內,並應各自採取何種措施駛出暴風圈?又,若船舶位於暴風圈之前方,應採取何種措施脫離暴風圈?

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核心觀念

颱風前進方向將暴風圈分為左右兩半。北半球因颱風旋轉風與移動風的合成作用,前進方向右側風力較強,稱為危險半圓;左側風力相對較弱,稱為可航半圓。

船舶可依真風向隨時間的轉變判斷所在半圓:

  • 真風向順時針轉變(風向右轉、veering):船舶位於危險半圓。
  • 真風向逆時針轉變(風向左轉、backing):船舶位於可航半圓。
  • 風向大致不變、氣壓持續下降:可能在颱風移動路徑前方,須結合氣壓、風力及颱風位置判斷。

解題方法與操船措施

先觀察真風向的轉變判定所在半圓,再依風相對於船首的位置操船,並盡可能保持足夠航速與操舵能力。

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第 二 題25 分

試繪圖說明威廉遜迴轉法(Williamson Turn)與斯契諾迴轉法(Scharnov Turn),並說明上述何種迴轉法不適用於人員落水立即採取行動情況,且詳述理由為何。

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核心觀念

本題考查人員落水(Man Overboard, MOB)時,船舶如何以固定操舵程序返回落水者附近。威廉遜迴轉法與斯契諾迴轉法都會使船舶轉向原航跡附近,主要差別在於改舵時機與適用情況:

  • 威廉遜迴轉法(Williamson Turn):落水情況剛發生、立即採取行動時可用;也適合能見度不良、需要循原航跡返回的情況。
  • 斯契諾迴轉法(Scharnow Turn):適用於發現落水或人員失蹤後已延誤一段時間、船舶已駛離落水位置的情況;不適用於立即行動。

題目沒有要求引用法條,本題以操船程序與其適用時機作答。

解題方法

先記住兩種方法的共同目標:船舶以舵角使航向改變,最後回到原航向的反向航向附近,也就是與原航跡大致平行地返航。作圖時,標出原航向、第一階段轉向、改舵點及反向航向,即能呈現主要程序。

威廉遜迴轉法

  1. 立即將舵打向落水者所在的一舷;若無法判明落水方向,依船舶應變程序操舵。
  2. 航向較原航向改變約 60∘60^\circ 時,將舵打向相反一舷。
  3. 當船首距離原航向的反向航向約 20∘20^\circ 時,舵回正中,調整航向至反向航向,沿原航跡附近返回。

示意圖如下,箭頭表示船舶前進方向:

 C:改舵點
 ●
 ↗ ↘
原航向 ───────────→ A B ───────────← 反向航向
 落水位置附近 返回方向

A 至 C:舵打向落水者一舷,航向改變約 60°
C 至 B:舵打向相反一舷
接近反向航向前約 20°:舵回正中,調至反向航向

威廉遜迴轉法先朝落水者所在一舷轉向,隨後反向操舵,使船首轉至原航向的反向。程序明確,適合落水後立即執行;能見度差或無法持續目視落水者時,也可利用原航跡作為返航依據。

斯契諾迴轉法

  1. 將舵打向一舷,使船舶開始迴轉。
  2. 航向較原航向改變約 240∘240^\circ 時,將舵打向相反一舷。
  3. 當船首距離原航向的反向航向約 20∘20^\circ 時,舵回正中,調整至反向航向,返回先前駛過的落水位置附近。
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第 三 題25 分

何謂貨物汗濕(Cargo sweat)與船艙汗濕(Hold sweat)及其發生的時機?請詳述之。

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核心觀念

本題考查貨艙內水氣凝結的原理,以及凝結水出現在貨物表面或船艙構造時,名稱與成因有何不同。

空氣含有水蒸氣;當空氣接觸較冷的表面,並被冷卻至露點以下,水蒸氣便會凝結成水滴。露點是空氣在水氣含量不變時,冷卻至開始飽和、出現凝結的溫度。判斷時要比較「空氣露點」與「貨物或船艙表面溫度」:表面溫度低於空氣露點,就有凝結的條件。

解題方法

先看凝結水附著的位置,再判斷該處為何比周圍空氣冷:

  1. 凝結在貨物表面,稱為貨物汗濕(Cargo sweat)。
  2. 凝結在貨艙內的船體鋼板、艙壁、甲板下方或艙蓋等構造表面,稱為船艙汗濕(Hold sweat),亦稱船舶汗濕(Ship sweat)。

兩者的根本機制相同,都是含水氣的空氣遇到低於其露點的冷表面而凝結;差異在於凝結位置,以及典型的航行氣候變化方向。

貨物汗濕(Cargo sweat)

貨物汗濕是水氣凝結在貨物表面。當暖濕空氣進入貨艙,接觸溫度較低的貨物,且貨物表面溫度低於該空氣的露點時,空氣中的水氣便凝結在貨物上。

典型發生時機是:貨物在寒冷地區裝船,航行至較暖地區後,暖濕的外界空氣進入貨艙;冷貨物尚未升溫,貨物表面低於進入空氣的露點,因此出現貨物汗濕。通風不當、將暖濕空氣引入冷貨艙,會增加發生風險。

船艙汗濕(Hold sweat)

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第 四 題25 分

試說明本船人員落水可分為哪三類情況?並說明在各種情況下合適與不合適的操船法為何?且詳述理由。

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核心觀念

本題考查「人員落水」發生後,依據落水是否立即被發現、是否知道落水時間與位置,選擇能迅速接近落水者、或能回到原航跡搜尋的操船法。三種情況是:

  1. 立即行動(Immediate action):駕駛臺當場發現有人落水,立即採取救援行動。
  2. 延遲行動(Delayed action):目擊者稍後才向駕駛臺報告,落水者與落水位置雖可辨認,救援已經延遲。
  3. 人員失蹤(Person missing):有人被報告失蹤,無人確知其落水時間、位置,須依最後已知位置展開搜尋。

三種情況相對應的標準操船法為:單迴轉法(Single Turn/Anderson Turn)、威廉遜迴轉法(Williamson Turn)、夏諾迴轉法(Scharnow Turn)。

解題方法

先判斷「落水事件被發現的時間與位置掌握程度」,再比較各迴轉法的目的:

  • 落水者仍在視線內、位置明確,重點是盡快返回:採單迴轉法。
  • 已有延遲,需沿原航跡返回落水區,或能見度不佳、落水者已不可見:威廉遜迴轉法較合適。
  • 人員失蹤且落水至發現的時間已知,須回到船舶已經駛過的航跡搜尋:夏諾迴轉法較合適。

一、立即行動:單迴轉法合適

單迴轉法又稱安德森迴轉法。發現落水時,立即向落水舷操滿舵,船艏約偏離原航向 250∘250^\circ 時回正舵,配合停俥或減速,接近落水者並進行救援。

此法轉向直接、返抵現場速度快,適合落水者位置明確且仍在視線內的情況。採立即行動時,應先向落水舷操舵,使船尾及螺槳盡量遠離落水者。

不合適的操船法:

  • 夏諾迴轉法不合適:此法須利用已知的延遲時間計算返航位置,不適用於立即發現、須立即返回落水者身旁的情況。
  • 威廉遜迴轉法通常較不合適:它會先使船舶駛離落水現場,再轉回原航跡,返抵現場較慢;落水者仍在眼前時,這種繞行不利於迅速救援。

二、延遲行動:威廉遜迴轉法合適

威廉遜迴轉法的典型操舵方式為:先向落水舷操滿舵;船艏偏離原航向約 60∘60^\circ 時,改向反舷操滿舵;船艏到達與原航向反向前約 20∘20^\circ 時回正舵,使船舶轉至原航向的反向,沿原航跡返回。

此法可使船舶回到原航跡,適合落水者已不在視線內,或能見度不佳、需要循原路線搜尋的狀況。由於船舶會先駛離事件現場,因此返抵時間較長。

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