渤海風暴潮的危害及防御措施

王 成，劉憲斌

（天津科技大學 天津 300457）

1 風暴潮及其形成

風暴潮是世界性的大災難，中國是世界上風暴潮災害最為嚴重的國家之一。2012年8月3日，天津濱海新區(qū)出現了“達維”帶來的最大風暴潮，給濱海新區(qū)帶來了一定的損失。本研究主要統(tǒng)計近20年來渤海風暴潮發(fā)生的時間、地點等數據[1-3]，并分析風暴潮災害的強度、次數和時空分布及其與災害損失的相關關系，提出了應對風暴潮的措施建議。

1.1 風暴潮及其分類

風暴潮是發(fā)生在沿岸的一種海洋災害，也稱為“風暴海嘯”或“氣象海嘯”，是指由于劇烈的大氣擾動，如強風和氣壓驟變（誘因有臺風和寒潮大風）導致海水異常升降，使受其影響的海區(qū)潮位大大超過平常潮位的現象。

如果按照誘發(fā)風暴潮的大氣擾動特征來分類，通常把風暴潮分為由熱帶風暴（如臺風、颶風等）所引起的熱帶風暴風暴潮和由溫帶氣旋所引起的溫帶氣旋風暴潮兩大類。還有一種我國渤、黃海特有的風潮，其特點是：來勢猛、速度快、強度大、破壞力強。凡是有臺風影響的海洋國家沿海地區(qū)均有臺風風暴潮發(fā)生。熱帶風暴在其所路經的沿岸帶都可能引起風暴潮，以夏秋季為常見。經常出現這種潮災的地域非常廣，包括北太平洋西部、南海、東海、北大西洋西部、墨西哥灣、孟加拉灣、阿拉伯海、南印度洋西部、南太平洋西部諸沿岸和島嶼等處。如日本沿岸，因受太平洋西部臺風的侵襲，遭受風暴潮害頗多，特別是面向太平洋及東中國海的諸島更易遭受潮災。中國東南沿海也頻頻遭受臺風潮的侵襲。 溫帶氣旋引起的風暴潮主要發(fā)生于冬、春季節(jié)。其特點是：增水過程比較平緩，增水高度低于臺風風暴潮。主要發(fā)生在中緯度沿海地區(qū)，以歐洲北海沿岸、美國東海岸以及我國北方海區(qū)沿岸為多。

此外，尚存在另一種類型的風暴潮，可以說是渤、黃海所特有的。在春、秋過渡季節(jié)，渤海和北黃海是冷、暖氣團角逐較激烈的地域，由寒潮或冷空氣所激發(fā)的風暴潮是顯著的，其特點為水位變化持續(xù)而不急劇。由于寒潮或冷空氣不具有低壓中心，因而可稱這類風暴潮為風潮。

1.2 熱帶風暴風暴潮與溫帶氣旋風暴潮的區(qū)別

熱帶風暴風暴潮與溫帶氣旋風暴潮的明顯差別在于：由熱帶風暴引起的風暴潮，一般伴有急劇的水位變化；而由溫帶氣旋引起者，其水位變化是持續(xù)的而不是急劇的?？梢哉J為，這是由于熱帶風暴比溫帶氣旋移動迅速，而且其風場和氣壓變化也來得急劇的緣故。

1.3 風暴潮的形成

熱帶氣旋的生成和發(fā)展需要海溫、大氣環(huán)流和大氣層3方面的因素結合。一般認為熱帶氣旋的生成須具備6個條件，其中海水的表面溫度不低于26.5℃，且水深不少于50 m。這個溫度的海水造成上層大氣足夠不穩(wěn)定，因而能維持對流和雷暴，夏秋季的溫度才能滿足要求。由熱帶氣旋引起的急速的海面異常變化，在海岸的部分地段造成顯著的向岸的增水或離岸的減水，就形成了熱帶和溫帶氣旋風暴潮。

溫帶風暴潮是溫帶氣旋移至洋面形成的海潮現象。溫帶氣旋，又叫鋒面氣旋，是中高緯常見的天氣系統(tǒng)，一年四季均可存在。鋒面氣旋直徑1 000 km左右，中心是低壓，逆時針旋轉，具有大風，中心風速較大。鋒面氣旋一般在西風帶上形成，隨西風氣流自西向東移動，是影響我國北方降水和沙塵暴天氣的重要系統(tǒng)。當鋒面氣旋移至海洋時，由于下墊面光滑，摩擦小，鋒面氣旋旋轉運動可能加強，出現較強風暴潮[3]。

2 風暴潮的統(tǒng)計結果及分析

近年來風暴潮對人類的影響有哪些？發(fā)生的時間、地點、造成的損失和人員傷亡有多大？針對這些問題，統(tǒng)計了近20年來渤海（表1）和其他地區(qū)（表2）災難性風暴潮的一些數據。

從表1統(tǒng)計數據來看，無論是陽歷還是陰歷，渤海風暴潮一年四季均有發(fā)生，但災難性的風暴潮主要集中在夏秋季節(jié)，且平均每4年發(fā)生1次，造成的直接經濟損失，例如房屋、水產養(yǎng)殖、農田、海堤、道路的損壞及人員傷亡都比較大。小型的風暴潮每年都有且發(fā)生的時間不確定，基本四季都會有，平均每年1—2次，夏秋和春冬發(fā)生的次數基本差不多。但只要防護得當，一般不會造成大的損失和人員的傷亡。從這些數據中，還可以看到近幾年幾次災難性的風暴潮是每隔2年1次，而且是奇數年，從月份來看大部分集中在夏秋，且主要集中在8月份。

從表2統(tǒng)計數據來看，中國風暴潮一般具有以下特點：（1）一年四季均有發(fā)生，主要發(fā)生在夏季和秋季，由于臺風對沿海地區(qū)的影響，其大部分發(fā)生在福建、臺灣等東南地區(qū)和廣東、廣西、海南等華南地區(qū)。冬季，寒潮大風、春秋季的冷空氣與氣旋配合的大風及氣旋影響，也常在渤海灣和萊州灣產生強大的風暴潮。（2）中國發(fā)生風暴潮的次數是世界上發(fā)生風暴潮次數最多的國家之一。（3）中國風暴潮位的高度相比其他國家較大。（4）風暴潮的規(guī)律比較復雜，特別是在潮差大的淺水區(qū)，風暴潮與天文潮等其他自然潮沒有一定的相關關系，致使風暴潮發(fā)生沒有一定的線性規(guī)律[4-6]。

雖然風暴潮和海嘯、颶風發(fā)生的條件和造成的影響都不一樣，但它們的共同點是其發(fā)生沒有一定的時間和空間規(guī)律。風暴潮和海嘯的異同表現在3個方面：（1） 概念的不同：海嘯是指海洋地震、火山爆發(fā)或風暴引起的巨浪，能毀壞沿海建筑，夷平村鎮(zhèn)，破壞力極大。風暴潮指由于劇烈的大氣擾動，使受其影響的海區(qū)的潮位大大地超過平常潮位的現象，稱為風暴潮。（2） 破壞程度：海嘯是大量海水登陸，使陸地受到了嚴重的破壞。風暴潮使海水潮位大大地超過平常潮位，陸地受到的破壞可能大也可能小。（3） 發(fā)生的容易度：海嘯需要很大的能量，發(fā)生機率較少，而風暴潮需要的能量相對要小，發(fā)生的機率要多些。風暴潮和颶風的異同也表現在3個方面，大西洋和北太平洋地區(qū)將強大而深厚（最大風速達32.7 m/s，風力為12級以上）的熱帶氣旋稱為颶風。（1）風暴潮和颶風都屬于氣旋，兩者都會帶來強降水。（2）風暴潮存在于溫帶和熱帶，而颶風只是熱帶氣旋的一種，一般只在熱帶出現。（3）風暴潮一般出現在海面，而颶風可以登上陸地。與風暴潮相比，颶風對人類造成的破壞要大很多。

表1 近20年來渤海風暴潮統(tǒng)計表

3 結論及建議

（1）渤海災難性的風暴潮主要集中在夏秋季節(jié)，且平均每4年發(fā)生1次，造成的損失較大；小型的風暴潮每年都有且發(fā)生的時間不確定，平均每年1—2次，一般不會造成大的損失和人員傷亡。

（2）風暴潮沒有特別固定的線性規(guī)律，應對風暴潮最主要的是以防御為主，建議采取如下的主要防御措施：

1）海岸線災害監(jiān)測預警工程措施：建設和完善由海上浮標潛標、沿岸海洋臺站、地波雷達、衛(wèi)星遙感、船基監(jiān)測等組成的實時立體監(jiān)測網，搭建數據傳輸、處理、信息共享和服務技術平臺，開展沿海重點岸堤高程地形測量和警戒水位核定，形成海洋災害監(jiān)測及預警預報系統(tǒng)，增強處置海上風暴潮突發(fā)事件的應急能力。

2）加強海岸帶防護工程建設：沒有強大的海岸帶防護，風暴潮就能輕而易舉地沖過海岸線危害人民的財產安全。所以，按照全陸域防護和道路、防潮堤盡可能相結合的原則，沿海岸線建立一條安全的、不間斷的堤防防線是一項非常重要的措施。

表2 全國其他地區(qū)較大風暴潮統(tǒng)計表

3） 生態(tài)防護措施。生態(tài)防御措施分為2個部分：一是修復和保護濱海濕地。濱海濕地在沿海地帶發(fā)揮著消浪、護岸、護堤和調節(jié)氣候等功能。積極建設濱海濕地，提高海岸帶地區(qū)的納潮能力。建立安全的沿海濕地生態(tài)系統(tǒng)，充分發(fā)揮其生態(tài)效益。二是種植沿海防風林帶。為了抵御沿海暴風的侵襲，有效降低風速，沿海岸帶建立多處防風林帶，發(fā)揮良好的防風固岸護岸作用是一項戰(zhàn)略性的防災減災措施。

4）禁采地下水，控制地面沉降。為減輕地面沉降對風暴潮災害的疊加影響，必須嚴禁在沿海地下水禁采區(qū)開采地下水，同時配合加固、加高防潮堤，提高抵御特大風暴潮襲擊的能力，保護人民財產和生命安全。

[1]白麗萍，鄭向陽，梅榮利.天津濱海新區(qū)風暴潮災害及防御措施.轉型于重構—2011中國城市規(guī)劃年會論文集[C]，2011.

[2]謝麗，張振克.近20年中國沿海風暴潮強度、時空分布與災害損失[J].海洋通報，2010，29（6）：690-696.

[3]曾繼平，姜歡歡，李希彬.天津沿海風暴潮災害近20年統(tǒng)計及其成因分析[J].中國海洋大學學報，2012，42（S）：187-191.

[4]張承旺，侯淑梅，孫忠欣.“070304”渤海特大風暴潮的成因分析[J].山東氣象，2007，27（2）：25-27.

[5]于恩洪，陳炎源，陳彬，等.渤海灣風暴潮的統(tǒng)計分析[J].氣象，1987，13（7）：45-48.

[6]吳少華，王喜年，宋珊.天津沿海風暴潮災害概述及統(tǒng)計分析[J].海洋預報，2002，19（1）：29-34.