风暴潮对于烟台人来说并不陌生。虽然问到概念,很多人会茫然的摇摇头,但是要问见过风暴潮吗,多数人会琢磨一下答道是不是那次大风浪把月亮湾的月老人都吹到大海里的就是风暴潮啊。没错,2007年3月3日至5日烟台经历的大风伴随强降雨并引发沿岸巨浪的现象就是风暴潮,这也是自1969年以来烟台遭遇的最强的一次风暴潮过程。此次风暴潮期间,烟台沿海风力达到9~10级,极大风力甚至达到14级,大风导致潮位增高,狂风巨浪对渔业、农业生产和人民生活造成严重破坏,全市受灾人口达56.36万人,直接经济损失84480.6万元。那么风暴潮究竟是什么呢?威力为什么会这么大?我们又该怎么应对风暴潮呢?
在气象学上,风暴潮是指由强烈大风(如强风和气压骤变)扰动而引起的海平面异常升高使海水漫溢上陆而酿成灾害的现象,又可称“风暴增水”、“风暴海啸”、“气象海啸”或“风潮”。风暴潮影响的范围一般几十至上千公里,持续时间1小时~100小时,是全球范围内具有毁灭性的气象灾害。在过去200年间,260万人死于风暴潮,其中2007年11月发生于孟加拉的风暴潮造成3千人死亡,5万人受伤,摧毁了150万家庭的房屋,受灾人口达到7百万;2008年5月缅甸风暴潮的死亡人数超过8万,7百万人民的生活受到严重影响。我国海岸带跨越几大气候带, 是世界上受风暴潮危害最严重的三个国家之一。据统计,我国1950~1993年共发生超过1米的台风风暴潮269次,渤黄海沿岸1950~1993年共发生最大增水超过1米的温带风暴潮547次,随着沿海城市发展和基础设施的增加,风暴潮带来的损失日益加重,至上世纪90年代初期,风暴潮给我国带来的年均损失达76亿元,成为制约沿海城市发展的重要因素之一。
风暴潮的危害力主要取决于其最大风暴潮位与天文潮高潮的叠加程度。以2007年3月3日烟台风暴潮为例,3月4日,正逢天文大潮,最大风暴潮位与天文高潮叠加,造成潮位异常偏高,在巨大向岸浪的冲击效用下,防潮堤和防潮闸等沿岸建筑物均遭到严重破坏,船只受损、城市滨海基础设施毁坏,使损失加重。此外,3月3日开始,烟台出现了强降雨过程,暴雨使沿海河流水位增高,与风暴增水相遇,河流泛滥进入养殖区、农田和企业,也加重了这次风暴潮的灾情。令人担忧的是,风暴潮在全球气候变化的影响下有增多增强的明显趋势,这主要基于如下两点原因:一是在两极冰盖的融化和气候变暖产生的水体积热膨胀的影响下,海水水位不断升高,预计到本世纪末,海平面增高将达到一米,这必然使风暴潮的危害性增大;二是全球气候变化正在使大洋环流发生微妙变化,大气环流随之改变,旋风活动增多,强度增大,全球各地强风明显增多,可以预期风暴潮发生的概率也会加大。因此未来风暴潮给海岸带区域和与之毗邻的低海拔区域带来的洪灾危害将会越来越大。
目前,应对风暴潮的措施主要有科研上的对灾害进行预报和评估以及在沿海城乡建设上的加强抗灾能力两部分。对风暴潮的预报研究工作开始于上世纪二三十年代,主要通过经验统计预报和动力数值预报等手段开展相关工作。经验统计预报一般用回归分析和统计相关来建立指标站的风、气压与特定港口风暴潮位之间的经验预报方程或相关图表进行统计预报。而数值计算是在给定的海上风场和气压场强迫的作用下、在适当的边界条件和初始条件下数值求解风暴潮基本方程组,计算出风暴潮位和风暴潮流的时空分布,其中包括了特别具有实际预报意义的岸边风暴潮位的时空分布和变化曲线。我国的风暴潮预报系统建成于20世纪70年代初,在“七五”、“八五”期间均立项进行了风暴潮数值预报产品的研究,取得了较先进的研究成果,并已逐渐将数值预报产品应用于风暴潮位的业务预报。同时,对风暴潮引起的灾害预评估也是风暴潮研究的重要内容,通过模拟不同抬高水位的风暴潮引起的后果,对沿海城市空间、人口规模进行科学规划和布局具有重要的指导意义,尤其对发展中国家而言更为重要。此外,城乡抗灾能力建设要同时体现在基础建设的稳固上和政府对洪灾等紧急事件的应急措施的建立和保障上。滨海景观并不能仅以美观论英雄。以哈尔滨为例,尽管哈尔滨并非沿海城市,但历史上饱受洪灾滋扰,据说中央大街的地砖曾经是“逢洪必修”,后来政府采用抗洪设计,将地砖造成深1米的小方砖深埋入地下,自此中央大街历经数次洪灾却依然稳固并成为著名的商旅中心。对于风暴潮应急措施建设,美国和日本都有值得借鉴的范例。美国近年来频发飓风灾害,每次政府都能在短时间内组织数十万人有序转移,减轻了灾害的损失,并在灾后有效地实施重建工作,其面对灾害预警的高效应对措施可见一斑。
我们应该认识到,风暴潮是一种气象灾害,随着科技进步和社会发展,掌握其规律性并进行科学准确的预报预防是可能的。而风暴潮作为目前众多自然灾害的一种,其恶化程度同样与生态退化、气候变化等环境危机紧密联系,作为有责任感的社会人,我们应该更加珍惜环境资源,保护海岸带生态系统,倡导低碳生活,为地球保留一个美好的明天。
图为:特大风暴潮袭击山东烟台海滨大堤
参考资料:
Dasgupta, S., Laplante, B., et al., (2009). Climate Change and the Future Impacts of Storm-Surge Disasters in Developing Countries. http://www.cgdev.org/section/publications. Working Paper 182.
风暴潮,http://baike.baidu.com/view/830.htm?fr=ala0_1_1
风暴潮,http://www.cjk3d.net/old/estuaries/fengbaochao/fengbaochao.html
刘学萍,武强,(2009)。烟台特大风暴潮灾害及其成因分析。河北农业科学,13(7):76-78, 91。
注:本文图片皆取自网络。
作者:李佳霖