2007年3月4日,一次超强风暴潮开始影响我国潍坊、青岛、天津等沿海城市。
受强冷空气、黄海气旋以及天文大潮的共同影响,从3月4日凌晨开始,渤海湾出现了我国1969年以来最强的一次风暴潮过程。在潍坊的森达美港口附近,海面风急浪高,许多渔船被潮水冲得七零八落。海上的局部风力超过10级。
这次的风暴潮在4日15点半到16点正面袭击了渤海湾,海面的最大风力超过12级,海浪超过了3米。而受风暴潮影响,威海,烟台、青岛都出现了强降雨,气温也大幅下降。威海气象部门3月3日发布了寒潮蓝色预警,而青岛也发出了大风蓝色预警。
在渤海湾的湾底,天津港客运码头全面停运。而天津市的所有建设工地也都全面停工,山体周围的居民紧急转移。此次风暴成为我国部分区域自1969年以来最强的一次温带风暴潮。
风暴潮是一种灾害性的自然现象。由于剧烈的大气扰动,如强风和气压骤变(通常指台风和温带气旋等灾害性天气系统)导致海水异常升降,使受其影响的海区的潮位大大地超过平常潮位的现象,称为风暴潮。
风暴潮
有人称风暴潮为“风暴海啸”或“气象海啸”,在我国历史文献中又多称为“海溢”、“海侵”、“海啸”及“大海潮”等,把风暴潮灾害称为“潮灾”。风暴潮的空间范围一般由几十千米至千千米,时间尺度或周期约为1~100小时,介于地震海啸和低频天文潮波之间。但有时风暴潮影响区域随大气扰动因子的移动而移动,因而有时一次风暴潮过程可影响一两千千米的海岸区域,影响时间多达数天之久。
如果风暴潮恰好与天文高潮相叠(尤其是与天文大潮期间的高潮相叠),加之风暴潮往往夹狂风恶浪而至,溯江河洪水而上,则常常使其影响所及的滨海区域潮水暴涨,甚者海潮冲毁海堤海塘,吞噬码头、工厂、城镇和村庄,使物资不得转移,人畜不得逃生,从而酿成巨大灾难。
风暴潮的分类及特点
国内外学者较多按照诱发风暴潮的大气扰动特性,把风暴潮分为由热带气旋所引起的台风风暴潮(或称热带风暴风暴潮,在北美称为飓风风暴潮,在印度洋沿岸称为热带气旋风暴潮)和由温带气旋等温带天气系统所引起的温带风暴潮两大类。
台风风暴潮,多见于夏秋季节。其特点是:来势猛、速度快、强度大、破坏力强。凡是有台风影响的海洋国家、沿海地区均有台风风暴潮发生。
温带风暴潮,多发生于春秋季节,夏季也时有发生。其特点是:增水过程比较平缓,增水高度低于台风风暴潮。主要发生在中纬度沿海地区,以欧洲北海沿岸、美国东海岸以及我国北方海区沿岸为多。
我国是世界上两类风暴潮灾害都非常严重的少数国家之一,风暴潮灾害一年四季均可发生,从南到北所有海岸均无幸免。国内外通常以引起风暴潮的天气系统来命名风暴潮。例如:由1980年第7号强台风(国际上称为Joe台风)引起的风暴潮,称为8007台风风暴潮或Joe风暴潮;由1969年登陆北美的Camille飓风引起的风暴潮,称为Camille风暴潮等。
风暴潮成灾因素
风暴潮能否成灾,在很大程度上取决于其最大风暴潮位是否与天文潮高潮相叠,尤其是与天文大潮期的高潮相叠。当然,也决定于受灾地区的地理位置、海岸形状、岸上及海底地形,尤其是滨海地区的社会及经济(承灾体)情况。
如果最大风暴潮位恰与天文大潮的高潮相叠,则会导致发生特大潮灾,如8923和9216号台风风暴潮。1992年8月28日~9 月1日,受第16号强热带风暴和天文大潮的共同影响,我国东部沿海发生了1949年以来影响范围最广、损失非常严重的一次风暴潮灾害。潮灾先后波及福建、浙江、上海、江苏、山东、天津、河北和辽宁等省、市。风暴潮、巨浪、大风、大雨的综合影响,使南自福建东山岛,北到辽宁省沿海的近万千米的海岸线,遭受到不同程度的袭击。受灾人口达2000多万,死亡194人,毁坏海堤1170千米,受灾农田193.3万公顷,成灾33.3万公顷,直接经济损失90多亿元。
当然,如果风暴潮位非常高,虽然未遇天文大潮或高潮,也会造成严重潮灾。8007号台风风暴潮就属于这种情况。当时正逢天文潮平潮,由于出现了5.94米的特高风暴潮位,仍造成了严重风暴潮灾害。依国内外风暴潮专家的意见,一般把风暴潮灾害划分为四个等级,即特大潮灾、严重潮灾、较大潮灾和轻度潮灾。
我国历史上的风暴潮
中国历史上,由于风暴潮灾造成的生命财产损失触目惊心。1782年清代的一次强温带风暴潮,曾使山东无棣至潍县等7个县受害。1895年4月28、29日,渤海湾发生风暴潮,毁掉了大沽口几乎全部建筑物,整个地区变成一片“泽国”,“海防各营死者2000余人”。(www.xing528.com)
上海地区在历史上也曾发生多起非常严重的特大风暴潮灾。其中最严重的一次发生在1696年,“康熙三十五年六月初一日,大风暴雨如注,时方值亢旱,顷刻沟渠皆溢,欢呼载道。二更余,忽海啸,飓风复大作,潮挟风威,声势汹涌,冲入沿海一带地方几数百里。宝山纵亘六里,横亘十八里,水面高于城丈许;嘉定、崇明及吴淞、川沙、柘林八、九团等处,漂没千丈,灶户一万八千户,淹死者共十万余人。黑夜惊涛猝至,居人不复相顾,奔窜无路,至天明水退,而积尸如山,惨不忍言”。这是我国风暴潮灾害历史的文字记载中,死亡人数最多的一次。
1922年8月2日一次强台风风暴潮袭击了汕头地区,造成特大风暴潮灾。据史料记载和我国著名气象学家竺可桢先生考证,这次风暴潮中有7万余人丧生,更多的人无家可归、流离失所,是20世纪以来我国死亡人数最多的一次风暴潮灾害。
中华人民共和国成立后的四十多年中,我国曾多次遭到风暴潮的袭击,也造成了巨大的经济损失和人员伤亡。
1956年第12号(Wanda)强台风引起的特大风暴潮,使浙江省淹没农田40万亩,死亡人数4629人。
1969年第3号(Viola)强台风登陆广东惠来,造成汕头地区特大风暴潮灾,汕头市进水,街道漫水1.5~2米,牛田洋大堤被冲垮。1554人丧生。
1964年4月5日发生在渤海的温带气旋风暴潮,使海水涌入陆地20~30千米,造成了1949年以来渤海沿岸最严重的风暴潮灾。黄河入海口受潮水顶托,浸溢为患,加重了灾情,莱州湾地区及黄河口一带人民生命财产损失惨重。
另一次是1969年4月23日,同一地区的温带风暴潮使无棣至昌邑、莱州的沿海一带海水内侵达30~40千米。
四十多年中,尽管沿海人口急剧增加,但死于潮灾的人数已明显减少,这不能不归功于我国社会制度的优越和风暴潮预报警报的成功。但随着濒海城乡工农业的发展和沿海基础设施的增加,承灾体的日趋庞大,每次风暴潮的直接和间接损失却正在加重。据统计,中国风暴潮的年均经济损失已由50年代的1亿元左右,增至80年代后期的平均每年约20亿元,90年代前期的每年平均76亿元,1992和1994年分别达到93.2和157.9亿元。
发生在国外的风暴潮
在孟加拉湾沿岸,1970年11月13日发生了一次震惊世界的热带气旋风暴潮灾害。这次增水超过6米的风暴潮夺去了恒河三角洲一带30万人的生命,溺死牲畜50万头,使100多万人无家可归。1991年4月的又一次特大风暴潮,在有了热带气旋及风暴潮警报的情况下,仍然夺去了13万人的生命。
1959年9月26日,日本伊势湾的名古屋一带地区,遭受了日本历史上最严重的风暴潮灾害。最大风暴增水曾达3.45米,最高潮位达5.81米。当时,伊势湾一带沿岸水位猛增,暴潮激起千层浪,汹涌地扑向堤岸,防潮海堤短时间内即被冲毁,造成了5180人死亡,伤亡合计7万余人,受灾人口达150万,直接经济损失852亿日元(当年价)。
美国也是一个频繁遭受风暴潮袭击的国家,并且和我国一样,既有飓(台)风风暴潮又有温带大风风暴潮。1969年登陆美国墨西哥湾沿岸的“卡米尔-Camille”飓风风暴潮曾引起了7.5米的风暴潮,这是迄今为止世界第一位的风暴潮记录。
历史上荷兰也曾不止一次被海水淹没,又不止一次地从海洋里夺回被淹没的土地。这些被防潮大堤保护的土地约占荷兰全部国土的3/4。
风暴潮的成因主要是大风引起的增水和天文大潮高潮的叠加结果。世界主要海洋国家早在20世纪二三十年代,就已经在天气预报和潮汐预报的基础上,开始了风暴潮的预报研究工作。受风暴潮影响比较严重的国家也相继成立了预报机构,较早成立的是荷兰风暴潮警报机构(1931年),其后英国于1953年成立了风暴潮警报局。美国是世界上多风暴潮的国家,自1936年以来,美国国会曾三次通过有关法案,责成有关部门开展风暴潮的研究与预报,并由美国国家飓风中心发布预报,沿海各州的气象机构也制作邻近海域的风暴潮预报工作,其中以夏威夷和阿拉斯加两个州的预报海域范围为最广。
美英等一些国家,正以高科技装备实现了预警系统的自动化、现代化,对风暴潮的监测、监视、通讯、预警、服务等基本做到实时、高速。美国不仅由所属海洋站的船只、浮标、卫星等自动化仪器实现对风暴潮的自动监测,还通过世界卫星通讯系统定时进行传输,有效的提高了时效,整个预警过程的时间间隔不超过3小时。此外,美国在现行联邦体制下,将处理自然灾害的主要职责放在州政府一级上,为此州政府运用税收和增加公益金等手段广泛收集资金,以从事广泛的灾害管理和应急自救等活动。近几年美国有些州遭到几次大飓风暴潮灾的侵袭,州政府及有关部门都能掌握风暴潮的动向,在短时间内组织数十万人有序转移,大大减轻了灾害的损失,有效地实施灾后工作。
我国风暴潮预报业务系统是20世纪70年代初建成的,国家海洋水文气象预报总台(现为国家海洋环境预报中心)于1974年正式向全国发布风暴潮预报,发布预报的方式,从最初的电报、电话,发展到后来的电视广播、传真电报和电话等传媒手段,经长期统计其平均时效为12.4小时,高潮位预报误差为25.5厘米,高潮时平均误差为19.8分钟。随后国家海洋局所属三个分局预报区台、海南省海洋局预报区台以及部分海洋站、水利部所属的沿海部分省市水文总站和水文、海军气象台等单位也相继开展了所辖省、地区和当地的风暴潮预报,至此一个全国性的预报网络已基本建成。
目前我国在沿海已建立了由280多个海洋站、验潮站组成的监测网络,配备比较先进的仪器和计算机设备,利用电话、无线电、电视和基层广播网等传媒手段,进行灾害信息的传输。风暴潮预报业务系统比较好地发布了特大风暴潮预报和警报,同时沿海省市有关部门和大中型企业也积极加强防范并制订了一些有效的对策,如一些低洼港口和城市根据当地社会经济发展状况结合历来风暴潮侵袭资料,重新确定了警戒水位。
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