渤海风暴潮的危害及防御措施

王 成，刘宪斌

（天津科技大学 天津 300457）

1 风暴潮及其形成

风暴潮是世界性的大灾难，中国是世界上风暴潮灾害最为严重的国家之一。2012年8月3日，天津滨海新区出现了“达维”带来的最大风暴潮，给滨海新区带来了一定的损失。本研究主要统计近20年来渤海风暴潮发生的时间、地点等数据[1-3]，并分析风暴潮灾害的强度、次数和时空分布及其与灾害损失的相关关系，提出了应对风暴潮的措施建议。

1.1 风暴潮及其分类

风暴潮是发生在沿岸的一种海洋灾害，也称为“风暴海啸”或“气象海啸”，是指由于剧烈的大气扰动，如强风和气压骤变（诱因有台风和寒潮大风）导致海水异常升降，使受其影响的海区潮位大大超过平常潮位的现象。

如果按照诱发风暴潮的大气扰动特征来分类，通常把风暴潮分为由热带风暴（如台风、飓风等）所引起的热带风暴风暴潮和由温带气旋所引起的温带气旋风暴潮两大类。还有一种我国渤、黄海特有的风潮，其特点是：来势猛、速度快、强度大、破坏力强。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。热带风暴在其所路经的沿岸带都可能引起风暴潮，以夏秋季为常见。经常出现这种潮灾的地域非常广，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、南太平洋西部诸沿岸和岛屿等处。如日本沿岸，因受太平洋西部台风的侵袭，遭受风暴潮害颇多，特别是面向太平洋及东中国海的诸岛更易遭受潮灾。中国东南沿海也频频遭受台风潮的侵袭。 温带气旋引起的风暴潮主要发生于冬、春季节。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、美国东海岸以及我国北方海区沿岸为多。

此外，尚存在另一种类型的风暴潮，可以说是渤、黄海所特有的。在春、秋过渡季节，渤海和北黄海是冷、暖气团角逐较激烈的地域，由寒潮或冷空气所激发的风暴潮是显著的，其特点为水位变化持续而不急剧。由于寒潮或冷空气不具有低压中心，因而可称这类风暴潮为风潮。

1.2 热带风暴风暴潮与温带气旋风暴潮的区别

热带风暴风暴潮与温带气旋风暴潮的明显差别在于：由热带风暴引起的风暴潮，一般伴有急剧的水位变化；而由温带气旋引起者，其水位变化是持续的而不是急剧的。可以认为，这是由于热带风暴比温带气旋移动迅速，而且其风场和气压变化也来得急剧的缘故。

1.3 风暴潮的形成

热带气旋的生成和发展需要海温、大气环流和大气层3方面的因素结合。一般认为热带气旋的生成须具备6个条件，其中海水的表面温度不低于26.5℃，且水深不少于50 m。这个温度的海水造成上层大气足够不稳定，因而能维持对流和雷暴，夏秋季的温度才能满足要求。由热带气旋引起的急速的海面异常变化，在海岸的部分地段造成显著的向岸的增水或离岸的减水，就形成了热带和温带气旋风暴潮。

温带风暴潮是温带气旋移至洋面形成的海潮现象。温带气旋，又叫锋面气旋，是中高纬常见的天气系统，一年四季均可存在。锋面气旋直径1 000 km左右，中心是低压，逆时针旋转，具有大风，中心风速较大。锋面气旋一般在西风带上形成，随西风气流自西向东移动，是影响我国北方降水和沙尘暴天气的重要系统。当锋面气旋移至海洋时，由于下垫面光滑，摩擦小，锋面气旋旋转运动可能加强，出现较强风暴潮[3]。

2 风暴潮的统计结果及分析

近年来风暴潮对人类的影响有哪些？发生的时间、地点、造成的损失和人员伤亡有多大？针对这些问题，统计了近20年来渤海（表1）和其他地区（表2）灾难性风暴潮的一些数据。

从表1统计数据来看，无论是阳历还是阴历，渤海风暴潮一年四季均有发生，但灾难性的风暴潮主要集中在夏秋季节，且平均每4年发生1次，造成的直接经济损失，例如房屋、水产养殖、农田、海堤、道路的损坏及人员伤亡都比较大。小型的风暴潮每年都有且发生的时间不确定，基本四季都会有，平均每年1—2次，夏秋和春冬发生的次数基本差不多。但只要防护得当，一般不会造成大的损失和人员的伤亡。从这些数据中，还可以看到近几年几次灾难性的风暴潮是每隔2年1次，而且是奇数年，从月份来看大部分集中在夏秋，且主要集中在8月份。

从表2统计数据来看，中国风暴潮一般具有以下特点：（1）一年四季均有发生，主要发生在夏季和秋季，由于台风对沿海地区的影响，其大部分发生在福建、台湾等东南地区和广东、广西、海南等华南地区。冬季，寒潮大风、春秋季的冷空气与气旋配合的大风及气旋影响，也常在渤海湾和莱州湾产生强大的风暴潮。（2）中国发生风暴潮的次数是世界上发生风暴潮次数最多的国家之一。（3）中国风暴潮位的高度相比其他国家较大。（4）风暴潮的规律比较复杂，特别是在潮差大的浅水区，风暴潮与天文潮等其他自然潮没有一定的相关关系，致使风暴潮发生没有一定的线性规律[4-6]。

虽然风暴潮和海啸、飓风发生的条件和造成的影响都不一样，但它们的共同点是其发生没有一定的时间和空间规律。风暴潮和海啸的异同表现在3个方面：（1） 概念的不同：海啸是指海洋地震、火山爆发或风暴引起的巨浪，能毁坏沿海建筑，夷平村镇，破坏力极大。风暴潮指由于剧烈的大气扰动，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。（2） 破坏程度：海啸是大量海水登陆，使陆地受到了严重的破坏。风暴潮使海水潮位大大地超过平常潮位，陆地受到的破坏可能大也可能小。（3） 发生的容易度：海啸需要很大的能量，发生机率较少，而风暴潮需要的能量相对要小，发生的机率要多些。风暴潮和飓风的异同也表现在3个方面，大西洋和北太平洋地区将强大而深厚（最大风速达32.7 m/s，风力为12级以上）的热带气旋称为飓风。（1）风暴潮和飓风都属于气旋，两者都会带来强降水。（2）风暴潮存在于温带和热带，而飓风只是热带气旋的一种，一般只在热带出现。（3）风暴潮一般出现在海面，而飓风可以登上陆地。与风暴潮相比，飓风对人类造成的破坏要大很多。

表1 近20年来渤海风暴潮统计表

3 结论及建议

（1）渤海灾难性的风暴潮主要集中在夏秋季节，且平均每4年发生1次，造成的损失较大；小型的风暴潮每年都有且发生的时间不确定，平均每年1—2次，一般不会造成大的损失和人员伤亡。

（2）风暴潮没有特别固定的线性规律，应对风暴潮最主要的是以防御为主，建议采取如下的主要防御措施：

1）海岸线灾害监测预警工程措施：建设和完善由海上浮标潜标、沿岸海洋台站、地波雷达、卫星遥感、船基监测等组成的实时立体监测网，搭建数据传输、处理、信息共享和服务技术平台，开展沿海重点岸堤高程地形测量和警戒水位核定，形成海洋灾害监测及预警预报系统，增强处置海上风暴潮突发事件的应急能力。

2）加强海岸带防护工程建设：没有强大的海岸带防护，风暴潮就能轻而易举地冲过海岸线危害人民的财产安全。所以，按照全陆域防护和道路、防潮堤尽可能相结合的原则，沿海岸线建立一条安全的、不间断的堤防防线是一项非常重要的措施。

表2 全国其他地区较大风暴潮统计表

3） 生态防护措施。生态防御措施分为2个部分：一是修复和保护滨海湿地。滨海湿地在沿海地带发挥着消浪、护岸、护堤和调节气候等功能。积极建设滨海湿地，提高海岸带地区的纳潮能力。建立安全的沿海湿地生态系统，充分发挥其生态效益。二是种植沿海防风林带。为了抵御沿海暴风的侵袭，有效降低风速，沿海岸带建立多处防风林带，发挥良好的防风固岸护岸作用是一项战略性的防灾减灾措施。

4）禁采地下水，控制地面沉降。为减轻地面沉降对风暴潮灾害的叠加影响，必须严禁在沿海地下水禁采区开采地下水，同时配合加固、加高防潮堤，提高抵御特大风暴潮袭击的能力，保护人民财产和生命安全。

[1]白丽萍，郑向阳，梅荣利.天津滨海新区风暴潮灾害及防御措施.转型于重构—2011中国城市规划年会论文集[C]，2011.

[2]谢丽，张振克.近20年中国沿海风暴潮强度、时空分布与灾害损失[J].海洋通报，2010，29（6）：690-696.

[3]曾继平，姜欢欢，李希彬.天津沿海风暴潮灾害近20年统计及其成因分析[J].中国海洋大学学报，2012，42（S）：187-191.

[4]张承旺，侯淑梅，孙忠欣.“070304”渤海特大风暴潮的成因分析[J].山东气象，2007，27（2）：25-27.

[5]于恩洪，陈炎源，陈彬，等.渤海湾风暴潮的统计分析[J].气象，1987，13（7）：45-48.

[6]吴少华，王喜年，宋珊.天津沿海风暴潮灾害概述及统计分析[J].海洋预报，2002，19（1）：29-34.