海洋灾害——风暴潮
简介与防御对策
一,海洋灾害及分类
1.1概念:
凡发生在海洋及海岸带范围内危害人类生命和生存条件的各类事件统称海洋灾害。
1.2类型:
按海洋灾害的表象形式,分为:自然灾害和人为灾害。
按形成海洋灾害的环境要素,分为:海洋地质灾害,海洋气象灾害,海洋水文灾害,海洋生态灾害等。
⑴海洋气象灾害。受大气强烈扰动而产生的海洋灾害,如台风、由大风引起的巨浪等。
⑵海洋水文灾害。 受海水的扰动或物理形态的骤变而引发的灾害,如风暴潮、海冰等。
⑶海洋地质灾害。受海底地震、海底或海岛火山喷发、海底地壳激烈变动引发的海洋灾害。如海啸灾害。
⑷海洋生态灾害。由海洋灾害衍生的灾害,如泥石流、海岸侵蚀、土地盐碱化等。
1.3原因:
引发海洋灾害的原因主要有大气的强烈扰动,如热带气旋、温带气旋等;海洋水体本身的扰动或状态骤变;海底地震、火山爆发及其伴生之海底滑坡、地裂缝等。
1.4危害:
海洋自然灾害不仅威胁海上及海岸,还危及沿岸城乡经济和人民生命财产的安全。一种或多种海洋灾害还会在受灾地区引起许多次生灾害和衍生灾害。如:风暴潮引起海岸侵蚀、土地盐碱化;海洋污染引起生物毒素灾害等。
世界上很多国家的自然灾害因受海洋影响都很严重。例如,仅形成于热带海洋上的台风(在大西洋和印度洋称为飓风)引发的暴雨洪水、风暴潮、风暴巨浪,以及台风本身的大风灾害,就造成了全球自然灾害生命损失的60%。
综合最近20年的统计资料,我国由风暴潮、风暴巨浪、严重海冰、海雾及海上大风等海洋灾害造成的直接经济损失每年约5亿元,死亡500人左右。就目前总的情况来看,海洋灾害给世界各国带来的损失呈上升趋势。
二,风暴潮形成的机制
2.1概念:
由于剧烈的大气扰动,如强风和气压骤变(通常指台风温带气旋、冷锋的强风作用和气压骤变等强烈的天气系统)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。又称“风暴增水”、“风暴海啸”、“气象海啸”或“风潮”。
它是周期从几小时至几天不等,伴有狂风巨浪,可引起水位暴涨、堤岸决口、农田淹没、船毁房摧,是沿海地区的严重自然灾害,属于海洋水文灾害。
2.2特点:来势猛、速度快、强度大、破坏力强。
2.3分类:
根据风暴的性质,分为由台风引起的台风风暴潮和由温带气旋引起的温带风暴潮两大类。
根据存在的地域,分为温带风暴潮和热带风暴潮两种:①温带风暴潮。由温带气旋引起,多发生于春秋季节,特点是潮位变化稳定和持续。北海和波罗的海沿岸、美国和日本沿岸都经常出现这种风暴潮。②热带风暴潮。由台风引起,屡见于夏秋季节。特点是伴有急剧的水位变化。凡受台风影响的沿海地区,包括北太平洋西部、南海、东海、北大西洋西部、墨西哥湾、孟加拉湾、阿拉伯海、南印度洋西部、南太平洋西部的沿岸岛屿,都是这类风暴潮的多发区。
2.4形成原因:
作用于水面的风应力和气压变化的作用相比,前者是诱发浅水风暴潮的主要强迫力,后者是诱发深水风暴潮的主要强迫力。这种深水风暴潮的潮位很少超过 1米,其值可用静压关系近似地表达,即气压下降(升高)1毫巴,海面升高(降低)1厘米。风暴移动越慢,这种近似表达的精度越高。海水越浅,风暴潮的非线性效应将变得越加重要。风暴潮的大小和风暴的结构、强度、路径、移速、海岸和海底形态、水深、纬度及海水的热力-动力性质等因子密切相关。
位于太平洋西岸的中国,台风季节长,频数多,强度大,过渡季节冷气团和暖气团在北部海区又十分活跃,加上中国海拥有助长风暴潮发展的广阔的大陆架海区,使中国不仅是世界上多风暴潮灾的国家和地区之一,而且其最大风暴潮的高度名列世界前茅。中国渤海的莱州湾地区在历史上的最高潮位超过3.5米,东南沿海地区则达到5.94米,后者为中国有逐时潮位记录以来风暴潮的最高记录,居世界第三
三,风暴潮的时空分布规律
3.1总述:
台风风暴潮,多见于夏秋季节。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、美国东岸以及我国北方海区沿岸为多。
3.2易遭风暴潮灾害的国家
温带风暴潮都发生在中高纬度地带的沿海国家。在亚洲,中国是最易遭受温带风暴潮灾害的国家。中国的渤海、黄海北部沿海地区经常遭受东北大风袭击,产生的温带风暴潮使得很多地方特别是渤海湾、莱州湾周围地区受淹,居民生命及财产受到严重损失。另外,朝鲜、日本也很容易遭受温带风暴潮灾害。在欧洲,最易遭受温带风暴潮灾害的要算地处北海和波罗的海沿岸一带的一些国家,如英国、比利时、荷兰、德国、丹麦、挪威、波兰、俄罗斯等国。特别是荷兰,温带风暴潮引起的灾害极其惨重。荷兰西海岸地处河流三角洲,地势低,有记载以来已经发生了约57次大的温带风暴潮。发生在1953年2月的温带风暴潮,使得荷兰80万英亩的土地被淹,水面高出平均水位3米多,洪水冲毁了防护堤坝,淹死800多人。这次温带风暴潮也给英国带来了极大损失,致使英国300多人死亡。其他国家也受到了不同程度的灾害。而在美洲、易遭受温带风暴潮灾害的国家主要是美国和加拿大。
太平洋是全球最适于台风生成的地区,该地区生成的台风占全球总数的63%;其次是印度洋和西北大西洋,占26%和11%。频繁遭受台风风暴潮侵袭的国家都分布在以上三大洋沿岸,主要有中国、孟加拉、印度、菲律宾、越南、日本、朝鲜、美国及墨西哥湾其他沿岸国家和澳大利亚等国。1970年11月12日~13日一个特强热带气旋席卷了孟加拉湾沿岸,产生了特大的风暴潮,估计高度超过6米,使50万人丧生,溺死牲畜50万头,40万所房屋被冲毁,大片农田被淹,仅农作物一项的损失就达6300万美元,470万人受灾,100万人无家可归。风暴潮被喻为“来自海洋的杀人魔王”。
上世纪七八十年代,一些国家惨遭风暴潮袭击。1969年8月17日夜间,“卡米耳”飓风袭击了美国墨西哥湾沿岸,在密西西比州帕斯克里提安附近产生的风暴潮有74米高。这是美国记录到的最大台风风暴潮高度。其次是1970年11月12日发生在盂加拉湾沿岸的强台风风暴潮,估计高度超过6米。1980年7月22日在我国广东省雷州半岛登陆的8007号强台风产生的风暴潮高度为5.94米,排在第三位。“卡米耳”台风风暴潮给美国的墨西哥湾沿岸造成了巨大的损失,死亡144人,经济损失达12亿8千万美元。
四,风暴潮对环境及人类经济的影响,防灾减灾的对策
4.1危害:
风暴潮会使受到影响的海区的潮位大大地超过正常潮位。如果风暴潮恰好与影响海区天文潮位高潮相重叠,就会使水位暴涨,海水涌进内陆,造成巨大破坏,危机人民群众生命财产安全。
4.2我国的风暴潮
我国所处的西北太平洋是热带风暴和台风的主要发生地,台风生成的频率最高,占全球台风总数的36%。而我国沿海地区的地势较低,尤其是大江大河的河口三角洲区域受风暴潮的威胁非常大。据统计:西北太平洋上的台风,34%在我国沿海登陆,其中37%会产生风暴潮。可以说,我国所有沿海地区均是风暴潮的受灾区。所以,每当台风来临,既要担心大风肆虐,更需防范风暴潮席卷。
据历史资料统计:
我国自公元前48年-1946年近两千年间,共发生重大风暴潮灾害576起,一次风暴潮灾害的死亡人数,少则几百到几千,多则达几万至十万人。
1922年8月,在广东汕头发生的风暴潮,使7个县遭灾,死亡7万多人,是20世纪最大的一次风暴潮灾。
1992年,山东东营地区的风暴潮冲垮海堤,造成胜利油田大面积被淹;天津塘沽的风暴潮,海水大面积漫堤,城区被淹,都造成了巨大的经济损失。
1997年8月21日——8月23日沿海发生的风暴潮,使福建、浙江、江苏、山东、上海和河北6省市遭灾。最大增水2.61米,受灾人数1162万人,淹没农田7.9万公顷,倒塌房屋2.8万间,毁坏公路1233千米,死亡人数214人,经济损失267亿元。
2001年6月23日,台风在福建省福清市登陆,恰遇当地天文大潮,引起严重风暴潮灾害,最高潮位超过当地警戒水位69厘米,达50年来最高值。福建全省直接经济损失45.5亿元,死亡122人。
4.3 防御风暴潮灾害的主要措施:
工程措施以及监测预报和紧急疏散计划等非工程措施。工程措施是指在可能遭受风暴潮灾的沿海地区修筑防潮工程。风暴潮监测预报系统,负责风暴潮的监测和预报警报的发布。防潮指挥部门依据预报警报实施恰当的防潮指挥,必要时按照疏散计划确定的路线将人员和贵重的物质财产转移到预先确定的"避难所"。这些减轻风暴潮灾害的非工程措施在减灾中也发挥了很好的作用。
建立海洋灾害综合防治系统,大力进行风暴潮预报和预报技术的研究工作。运用法律、行政、经济、科研、教育和工程技术手段,大力提高防灾、减灭和灾后恢复和重建能力。
大力兴建沿海防护林。整修、扩建了海堤。
我国对风暴潮灾的防范工作,随着事业的发展和客观的需要,也日益得到重视和加强。目前在沿海已建立了由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。位于黄河三角洲的胜利油田和东营市政府投入巨资,兴建几百公里的防潮海堤。随着沿海经济发展的需要,抗御潮灾已是实施未来发展的一项重要战略任务。