浙江沿海2010“10.25”温带风暴潮灾害特征及成因分析

丁骏，王晶，王勤

（1.浙江大学，浙江杭州310058；2.浙江省海洋监测预报中心，浙江杭州310012）

浙江沿海2010“10.25”温带风暴潮灾害特征及成因分析

丁骏1，2，王晶1，2，王勤2

（1.浙江大学，浙江杭州310058；2.浙江省海洋监测预报中心，浙江杭州310012）

2010年10月25—29日，浙江省沿岸遭受了本海区近10年来最强温带风暴潮袭击，浙江北部沿海部分岸段出现超过当地警戒潮位的高潮位，宁波镇海、舟山定海和沈家门部分沿岸地区出现漫滩和内涝等险情。本文根据实况天气图、实况观测资料和实况分析资料，分析了10.25温带风暴潮的成因、特点，为今后预报此类风暴潮提供一些可借鉴的预报经验。

温带风暴潮；漫滩；内涝；成因分析

1 引言

2010年10月25—29日，北方强冷空气来袭，此次持续的冷空气过程也是2010年入秋以来浙江遭遇的最强冷空气，浙江沿海海面连续5天都出现了8—10级的大风，其中，浙江嵊山站、南麂站、大陈站都观测到了27—28 m/s（10级）的最大风速。同时，肆虐的冷空气还给浙江沿岸海域带来了近十年来最强温带风暴潮。在此次温带风暴潮过程中，影响最为严重的地区是杭州湾沿岸和浙江北部沿海，当地多个验潮站实测潮位均比正常潮位偏高100 cm以上，其增水幅度已达中等台风风暴潮级别。此次强冷空气引发的温带风暴潮灾害对浙江海岛和沿岸地区居民的生活造成较严重的影响。海水的入侵和倒灌造成宁波镇海、舟山定海和沈家门部分沿岸地区出现漫滩和内涝等险情（见图1）。舟山海滨公园原本供市民休憩和远眺的观海平台被一片汪洋包围；镇海渔船码头的水产品来不及转移已经被潮水所淹没；镇海沿江路上的居民小区由于海水从下水道倒灌，造成严重内涝；海上持续的大风浪还造成了舟山和宁波地区大部分轮渡航班连续多日停航。

图1 舟山海滨公园和镇海渔船码头被海水淹没的情形

国内已有很多专家学者开展温带风暴潮的研究，王喜年[1]（2005）介绍了我国温带风暴潮的时空分布特征及其预报方法；于福江[2]等（2002）对影响连云港的几次温带风暴潮过程进行模拟并建立了温带风暴潮数值预报模型；王世彬[3]对2009年“04.15”温带风暴潮过程预报及成因进行了详细分析；叶凤娟[4]对天津沿海的一次温带风暴潮的影响及特征进行了详细分析。本文根据实况天气分析图、实况水文、气象观测资料，分析了2010年“10.25”温带风暴潮的成因、特点，为今后预报此类风暴潮提供一些可借鉴的经验。

2 “10.25”温带风暴潮过程气象、海洋要素实况分析

2.1 天气形势分析

10月25日08时的500 hPa高空天气图上,整个亚欧地区呈现一槽一脊的天气形势,槽线位于113°—120°E之间,东北西南走向,温度槽落后于高度槽,有冷平流输送，从10月25日和26日的地面形势图（见图2—3）可以看出，10月25日08时左右，冷锋锋面进入浙江北部海域，至26日08时冷空气主体已经侵入整个浙江海域，由于1014号台风的顶托作用，25日下午到26日浙江海域及沿海地区一直维持着气压梯度密集带。

图2 实况天气图

图3 实况天气图

2.2 风、浪实况

10月25日早晨起浙江海域风力大增，下午开始沿岸地区和外海海域出现了8—9级阵风10—11级的东北大风，平均风7级以上大风持续时间超过36 h。浙江的大陈、南麂站观测到了28 m/s（10级）的最大风速，嵊山站观测到了27 m/s（10级）的最大风速。浙江北部沿海7级以上的东北大风一直持续到27日,南部沿海一直持续到29日。

10月25日上午起浙江海域的风浪显著增大,下午出现4 m巨浪，26日出现6 m狂浪，25—29日浙江海域一直维持4 m以上巨浪。本次过程我省海域南北两个海上浮标都观测到了5.9 m的最大有效波高和9.5 m的最大波高，沿岸地区也出现了2—3的有效波高。由冷空气引发这么大的波高在近10年以来也是罕见的。浙江海域QF205和QF207浮标冷空气过程风力和波高见图4—5。

图4 浙江北部QF207浮标风速和波高

图5 浙江南部QF205浮标风速和波高

2.3 风暴潮实况特征分析

实况观测数据显示,本次温带风暴潮过程最大增水出现在杭州湾沿岸，杭州湾北岸的澉浦站最大增水达143 cm，乍浦站达141 cm，杭州湾南岸的镇海站为107 cm，浙江中南部沿海岸段过程最大增水也都接近100 cm，是近10年来最强的温带风暴潮过程,增水幅度接近中等台风风暴潮级别，过程最大增水分布见图6。

图6 浙江省沿海风暴增水分布图

本次温带风暴潮过程浙北沿岸是影响最严重的岸段。25日中午前后镇海、乍浦、定海站高潮位分别超过当地警戒潮位20 cm、12 cm和4 cm。26日13时镇海站高潮位仍然超过当地警戒潮位3 cm,乍浦站则达到当地警戒潮位。

图7和图8是乍浦站和镇海站在本次温带风暴潮中的潮位过程图。从实况图中可以看出，乍浦站和镇海站过程增水具有明显的潮汐周期波动特征，过程最大增水分别出现在25日10时和12时，也就是冷锋过境后2—4 h左右。冷锋过境后沿海地区风速迅速增加，当偏北风最大风速出现时，沿海观测站的增水峰值也随之出现。镇海站的风暴潮过程增水峰值恰好叠加在了天文高潮上，乍浦站的风暴潮过程增水次峰叠加在了天文高潮上。

图7 浙江乍浦站潮位过程图

图8 浙江镇海站潮位过程图

3 风暴潮成因分析

3.1 北高南低的气压场

10月25日11时左右，冷锋进入浙江北部海域，此时1014号台风位于菲律宾以东海域，25日夜间到26日随着造成冷空气主体南下和1014号台风北上的共同影响，浙江沿海地区气压梯度加大，导致沿海风力迅速增大，形成强烈而持久的向岸北到东北大风。

3.2 强烈而持久的向岸大风

从10月24日开始，东亚地面气压场维持北高南低的形式，浙江海域维持着6级偏东风，随着冷锋过境，25日起浙江海域风力迅速增大，平均风达7—8级，阵风9—10级，沿岸的大陈、南麂站过程最大阵风达28 m/s（10级）。浙江北部沿海7级以上的北到东北大风一直持续到27日,南部沿海一直持续到29日。强烈而持久的东北大风是出现风暴潮大增水的重要因子。

本次温带风暴潮过程浙江北部岸段的沈家门海洋站增水曲线为波动型（见图9），有两个较为明显的波峰，对应的最大增水分别为65 cm和66 cm，分别出现在25日15时和26日4时，对应的最大平均风速分别为13.2 m/s和13.0 m/s，分别出现在25日17时和26日8时。本次过程沈家门站过程增水和风速的相关系数达到0.82，通过了99.9%的显著性检验，相关性非常显著（自由度v=72-2=70,查相关系数显著性检验表，a=0.001时，r0.001=0.38,由于∣r增水∣=0.82＞0.38,因此认为，在a=0.001的显著性水平上，增水和风速的相关是显著的）。拟合曲线为：

图9 沈家门站温带风暴潮过程潮位图

镇海海洋站增水曲线为波动型（见图10），对应的最大增水分别为107 cm，出现在25日12时，对应的最大平均风速分别为14.3 m/s，出现在25日7时、8时。本次过程镇海站过程增水和风速的相关系数达到0.40，也通过了99.9%的显著性检验，相关性非常显著（r0.001=0.38,由于∣r增水∣= 0.40＞0.38，因此认为，在a=0.001的显著性水平上，增水和风速的相关是显著的）。镇海站增水和风速的相关系数小于沈家门站，由此可以看出镇海站风暴增水的非线性效应要大于沈家门站。该站的拟合曲线为：

图10 镇海站温带风暴潮过程潮位图

3.3 天文高潮位与过程增水峰值的配置

本次过程适逢天文高潮，沿海几个潮位站过程增水峰值过程恰好和天文高潮位重叠是造成实测潮位超越警戒潮位的主要原因。由于强烈的东北向岸大风一直持续，导致沿海潮位站过程大增水一直维持，增水峰值过程很容易与天文高潮位相重合，这个特征在海岛站体现地最典型。和台风引起的增水不同，浙江温带风暴潮增水曲线受非线性效应影响，基本都为波动型，没有明显的增水主体，增水峰值过程时间较长，很容易和天文高潮位相重合，形成较高的实测潮位。

4 结论

受“10.25”冷空气和“1014”号台风共同影响，又恰逢天文大潮期，使浙江海域遭受了近10年来最强温带风暴潮侵袭，浙江北部沿海地区出现温带风暴潮灾害，部分岸段出现海水漫堤和倒灌险情，通过对本次过程的分析，我们得出以下结论：

（1）持续的强冷空气和北高南低地面形势是本次过程东北大风持续的必要前提；

（2）强烈而持久的向岸东北大风是造成本次温带风暴潮灾害的主要因素；

（3）温带风暴潮和台风风暴潮有两个明显区别，一是增水曲线多为波动型，没有明显的增水主体，比台风风暴潮更平滑，增水峰值或次峰很容易与天文高潮相重合；二是影响浙江的温带风暴潮主要由风速和风向决定，基本不用考虑气旋效应，但台风风暴潮中气压增水是不容忽视的；

（4）温带风暴潮过程中增水与风速大小的相关关系非常显著，用风速大小的预报值基本就能推算增水大小的预报值；

（5）温带风暴潮过程和大风引发的向岸大浪共同作用容易导致沿岸地区的堤防、船舶、养殖设施等造成严重危害，因此要特别注意提前发布此类风暴潮灾害预警；

（6）采用实况资料分析和统计预报分析法能较好地预报此类风暴潮过程，在今后的预报中应加强这方面经验的总结。

[1]王喜年.关于温带风暴潮[J].海洋预报2005,22（S）:17-23.

[2]于福江,王喜年.戴明瑞.影响连云港的几次显著温带风暴潮过程分析及其数值模拟[J].海洋预报,2002,19（1）:113-122.

[3]王世彬.2009年“04.15”风暴潮过程预报及成因分析[J].海洋预报,2010,27(3):35-39.

[4]叶凤娟.一次温带风暴潮对天津沿海的影响及特征分析[J].天津航海,2010,4:54-55.

Characteristics of 2010.10.25 extratropical storm surge in Zhejiang

DING Jun1,2，WANG Jin1,2，WANG Qin2
（1.Zhejiang University，Hangzhou 310058 China；2.Marine monitoring and forecasting center of Zhejiang，Hangzhou 310012 China)

From October 25 to 29 in 2010,the coastal areas of Zhejiang Province had been attacked by the strongest extratropical storm surge in recent 10 years records.The high tidal level had exceeded the local warning point at some region of the northern coast.Some areas,for example,Ningbo,Zhenhai,Zhoushan and Shenjiamen,are suffered by the floodplain and waterlogging.The characteristics and causing reason of 10.25 extratropical storm surge are analyzed according to the live weather map,observation data and real data analysis,which could provide some reference to improve the forecasting accuracy.

extratropical storm surge；floodplain；waterlogging；causing analysis

book=52,ebook=52

P731

：A

：1003-0239（2012）04-0023-06

2011-08-14

海洋公益性行业科研专项“自主海洋动力环境卫星微波遥感处理技术研究示范”（201102032-4）

丁骏（1978-），男，工程师，从事海洋环境预报工作。E-mail:ddjj7888@sina.com