風暴潮
由于劇烈的大氣擾動,如臺風和溫帶氣旋天氣系統(tǒng)引起強風和氣壓驟變,導致海水異常升降,使受其影響海區(qū)的潮位大大地超過平常潮位的現(xiàn)象,稱為風暴潮。
概述

風暴潮(storm surge)是一種災害性的自然現(xiàn)象。由于劇烈的大氣擾動,如強風和氣壓驟變(通常指臺風和溫帶氣旋等災害性天氣系統(tǒng))導致海水異常升降,使受其影響的海區(qū)的潮位大大地超過平常潮位的現(xiàn)象,稱為風暴潮。又可稱“風暴增水”、“風暴海嘯”、“氣象海嘯”或“風潮”。
分類
國內(nèi)外學者較多按照誘發(fā)風暴潮的大氣擾動特性,把風暴潮分為由熱帶氣旋所引起的臺風風暴潮(或稱熱帶風暴風暴潮,在北美稱為颶風風暴潮,在印度洋沿岸稱為熱帶氣旋風暴潮)和由溫帶氣旋等溫帶天氣系統(tǒng)所引起的溫帶風暴潮兩大類。
臺風風暴潮,多見于夏秋季節(jié)。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。
溫帶風暴潮,多發(fā)生于春秋季節(jié),夏季也時有發(fā)生。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。
我國是世界上兩類風暴潮災害都非常嚴重的少數(shù)國家之一,風暴潮災害一年四季均可發(fā)生,從南到北所有沿岸均無幸免。國內(nèi)外通常以引起風暴潮的天氣系統(tǒng)來命名風暴潮。例如:由1980年第7號強臺風(國際上稱為Joe臺風)引起的風暴潮,稱為8007臺風風暴潮或Joe風暴潮;由1969年登陸北美的Camille颶風引起的風暴潮,稱為Camille風暴潮等。
主要特征
風暴潮指由強烈大氣擾動,如熱帶氣旋(臺風、颶風)、溫帶氣旋(寒流)等引起的海面異常升高現(xiàn)象。沿海驗潮站或河口水位站所記錄的海面升降,通常為天文潮、風暴潮、(地震)海嘯及其他長波振動引起海面變化的綜合特征。一般驗潮裝置已經(jīng)濾掉了數(shù)秒級的短周期海浪引起的海面波動。如果風暴潮恰好與天文高潮相疊(尤其是與天文大潮期間的高潮相疊),加之風暴潮往往夾狂風惡浪而至,溯江河洪水而上,則常常使其影響所及的濱海區(qū)域潮水暴漲,甚者海潮沖毀海堤海塘,吞噬碼頭、工廠、城鎮(zhèn)和村莊,使物資不得轉移,人畜不得逃生,從而釀成巨大災難。
有人稱風暴潮為“風暴海嘯”或“氣象海嘯”,在我國歷史文獻中又多稱為“海溢”、“海侵”、“海嘯”及“大海潮”等,把風暴潮災害稱為“潮災”。風暴潮的空間范圍一般由幾十公里至上千公里,時間尺度或周期約為1-100小時,介于地震海嘯和低頻天文潮波之間。但有時風暴潮影響區(qū)域隨大氣擾動因子的移動而移動,因而有時一次風暴潮過程可影響一兩千公里的海岸區(qū)域,影響時間多達數(shù)天之久。
風暴潮的周期為1-102小時,介于地震海嘯和低頻天文海嘯之間。風暴潮的高度與臺風或低氣壓中心氣壓低于外圍的氣壓差成正比例,中心氣壓每降低1hPa,海面約上升1cm。較大的風暴潮,特別是風暴潮和天文潮高潮疊加時,會引起沿海水位暴漲,海水倒灌,狂濤惡浪,泛濫成災。
風暴潮能否成災,在很大程度上取決于其最大風暴潮位是否與天文潮高潮相疊,尤其是與天文大潮期的高潮相疊。當然,也決定于受災地區(qū)的地理位置、海岸形狀、岸上及海底地形,尤其是濱海地區(qū)的社會及經(jīng)濟(承災體)情況。如果最大風暴潮位恰與天文大潮的高潮相疊,則會導致發(fā)生特大潮災,如 8923和 9216號臺風風暴潮。 1992年 8月 28日至9月1日,受第16號強熱帶風暴和天文大潮的共同影響,我國東部沿海發(fā)生了1949年以來影響范圍最廣、損失非常嚴重的一次風暴潮災害。潮災先后波及福建、浙江、上海、江蘇、山東、天津、河北和遼寧等省、市。風暴潮、巨浪、大風、大雨的綜合影響,使南自福建東山島,北到遼寧省沿海的近萬公里的海岸線,遭受到不同程度的襲擊。受災人口達2000多萬,死亡194人,毀壞海堤1170公里,受災農(nóng)田193.3萬公頃,成災33.3萬公頃,直接經(jīng)濟損失90多億元。 當然,如果風暴潮位非常高,雖然未遇天文大潮或高潮,也會造成嚴重潮災。8007號臺風風暴潮就屬于這種情況。當時正逢天文潮平潮,由于出現(xiàn)了5.94米的特高風暴潮位,仍造成了嚴重風暴潮災害。依國內(nèi)外風暴潮專家的意見,一般把風暴潮災害劃分為四個等級,即特大潮災、嚴重潮災、較大潮災和輕度潮災。
災害事例
風暴潮災害居海洋災害之首位,世界上絕大多數(shù)因強風暴引起的特大海岸災害都是由風暴潮造成的。
孟加拉灣
在孟加拉灣沿岸,1970年11月13日發(fā)生了一次震驚世界的熱帶氣旋風暴潮災害。這次風暴增水超過6米的風暴潮奪去了恒河三角洲一帶30萬人的生命,溺死牲畜50萬頭,使100多萬人無家可歸。1991年4月的又一次特大風暴潮,在有了熱帶氣旋及風暴潮警報的情況下,仍然奪去了13萬人的生命。
日本
1959年9月26日,日本伊勢灣頂?shù)拿盼菀粠У貐^(qū),遭受了日本歷史上最嚴重的風暴潮災害。最大風暴增水曾達3.45米,最高潮位達5.81米。當時,伊勢灣一帶沿岸水位猛增,暴潮激起千層浪,洶涌地撲向堤岸,防潮海堤短時間內(nèi)即被沖毀。造成了5180人死亡,傷亡合計7萬余人,受災人口達150萬,直接經(jīng)濟損失852億日元(1959年價)。
美國
美國也是一個頻繁遭受風暴潮襲擊的國家,并且和我國一樣,既有颶(臺)風風暴潮又有溫帶大風風暴潮。1969年登陸美國墨西哥灣沿岸“卡米爾-Camille”颶風風暴潮曾引起了7.5米的風暴潮,這是迄今為止世界第一位的風暴潮記錄。
荷蘭
歷史上,荷蘭曾不止一次被海水淹沒,又不止一次地從海洋里奪回被淹沒的土地。這些被防潮大堤保護的土地約占荷蘭全部國土的3/4。荷蘭、英國、原蘇聯(lián)的波羅的海沿岸、美國東北部海岸和中國的渤海,都是溫帶風暴潮的易發(fā)區(qū)域。
中國
中國歷史上,由于風暴潮災造成的生命財產(chǎn)損失觸目驚心。1782年清代的一次強溫帶風暴潮,曾使山東無棣至濰縣等7個縣受害。1895年4月28、29日,渤海灣發(fā)生風暴潮,毀掉了大沽口幾乎全部建筑物,整個地區(qū)變成一片“澤國”,“海防各營死者2000余人”。1922年8月2日一次強臺風風暴潮襲擊了汕頭地區(qū),造成特大風暴潮災。
據(jù)史料記載和我國著名氣象學家竺可楨先生考證,有7萬余人喪生,更多的人無家可歸流離失所。這是本世紀以來我國死亡人數(shù)最多的一次風暴潮災害。
據(jù)《潮州志》載,臺風“震山撼岳,拔木發(fā)屋,加以海汐驟至,暴雨傾盆,平地水深丈余,沿海低下者且數(shù)丈,鄉(xiāng)村多被卷入海濤中”。“受災尤烈者,如澄海之外沙,竟有全村人命財產(chǎn)化為烏有”。該縣有一個1萬多人的村莊,死于這次風暴潮災的竟達7000多人。當?shù)卣畬Υ瞬宦劜粏枺Y果疫病橫行,又死了2000多人。記錄到的這次風暴潮值為3.65米,臺風風力超過了12級。
上海地區(qū)在歷史上也曾發(fā)生多起非常嚴重的特大風暴潮災。其中最嚴重的一次發(fā)生在1696年,“康熙三十五年六月初一日,大風暴雨如注,時方值亢旱,頃刻溝渠皆溢,歡呼載道。二更余,忽海嘯,颶風復大作,潮挾風威,聲勢洶涌,沖入沿海一帶地方幾數(shù)百里。寶山縱亙六里,橫亙十八里,水面高于城丈許;嘉定、崇明及吳淞、川沙、柘林八、九團等處,漂沒千丈,灶戶一萬八千戶,淹死者共十萬余人。黑夜驚濤猝至,居人不復相顧,奔竄無路,至天明水退,而積尸如山,慘不忍言”。這是我國風暴潮災害歷史的文字記載中,死亡人數(shù)最多的一次。
據(jù)統(tǒng)計,漢代至公元1946年的二千年間,我國沿海共發(fā)生特大潮災576次,一次潮災的死亡人數(shù)少則成百上千,多則上萬及至十萬之多。
中華人民共和國成立后的四十多年中,我國曾多次遭到風暴潮的襲擊,也造成了巨大的經(jīng)濟損失和人員傷亡;
1956年第12號(Wanda)強臺風引起的特大風暴潮,使浙江省淹沒農(nóng)田40萬畝,死亡人數(shù)4629人。
1969年第3號(Viola)強臺風登陸廣東惠來,造成汕頭地區(qū)特大風暴潮災,汕頭市進水,街道漫水1.5-2米,牛田洋大堤被沖垮。在當?shù)卣败婈爦^力搶救下,仍有1554人喪生。但較1922年同一地區(qū)相同強度的風暴潮,死亡人數(shù)減少了98%。
1964年4月5日發(fā)生在渤海的溫帶氣旋風暴潮,使海水涌入陸地20至30公里,造成了1949年以來渤海沿岸最嚴重的風暴潮災。黃河入海口受潮水頂托,浸溢為患,加重了災情,萊州灣地區(qū)及黃河口一帶人民生命財產(chǎn)損失慘重。
另一次是1969年4月23日,同一地區(qū)的溫帶風暴潮使無棣至昌邑、萊州的沿海一帶海水內(nèi)侵達30至40公里。
據(jù)統(tǒng)計,1949—1993年的45年中,我國共發(fā)生過程最大增水超過1米的臺風風暴潮269次,其中風暴潮位超過2米的49次,超過3米的10次。共造成了特大潮災14次,嚴重潮災33次,較大潮災17次和輕度潮災36次。另外,我國渤、黃海沿岸1950—1993年共發(fā)生最大增水超過1米的溫帶風暴潮547次,其中風暴潮位超過2米的57次,超過3米的3次。造成嚴重潮災4次,較大潮災6次和輕度潮災61次。
四十多年中,盡管沿海人口急劇增加,但死于潮災的人數(shù)已明顯減少,這不能不歸功于我國社會制度的優(yōu)越和風暴潮預報警報的成功。但隨著瀕海城鄉(xiāng)工農(nóng)業(yè)的發(fā)展和沿海基礎設施的增加,承災體的日趨龐大,每次風暴潮的直接和間接損失卻正在加重。據(jù)統(tǒng)計,中國風暴潮的年均經(jīng)濟損失已由50年代的1億元左右,增至80年代后期的平均每年約20億元,90年代前期的每年平均76億元,1992和1994年分別達到93.2和157.9億元,風暴潮正成為沿海對外開放和社會經(jīng)濟發(fā)展的一大制約因素。