吴 鑫,王晓东,王召进,李银忠,杜 辉
(山东省东营市海洋与渔业局 257091)
东营市海冰发展规律及防范措施浅析*
吴 鑫,王晓东,王召进,李银忠,杜 辉
(山东省东营市海洋与渔业局 257091)
东营市是黄河三角洲的中心城市,北邻渤海湾,南邻莱州湾,全市海岸线长413 km,15 m等深线内浅海面积4 800 km2,滩涂面积1 200 km2,冬季沿岸每年总冰期在70 d左右,严重冰期约为30 d,浮冰外缘线37 km左右。海冰经常会对该市渔港、码头、浅海滩涂养殖和海上基础设施造成重大的影响。随着该地区海水养殖业的经济规模逐渐扩大,海冰对生产活动的影响更加显著。在冰情严重期,海上交通运输、油气开发以及渔业活动将被迫中断,海上设施和港工设施也将遭到破坏,甚至造成船毁人亡等重大事件。研究和分析海冰灾害的成因、分布、危害,以及为应对灾害提出相应的预防措施十分必要,但是限于历史观测资料的缺乏,目前尚未有对东营市海域海冰情况的系统研究。东营市海洋与渔业局自2009年以来对该市海域开展了连续的海冰监测工作,得到了一系列可靠的观测数据,因此,文章在近5年观测的基础上对东营市海域中海冰形成、发展以及海冰灾害的防范措施进行较为系统的介绍。
海冰;发展规律;防范措施
海冰灾害是我国严重的海洋灾害之一。我国渤海因为平均盐度较低且水深较浅,有利于海冰的生成和发展,另外,渤海表层水温深受陆地气候的影响,冬季冷空气的频繁入侵使海水容易大量散失热量而结冰。在我国渤海和黄海北部海冰灾害的发生比较频繁。根据资料统计,严重的和比较严重的海冰灾害大致每5年发生一次,而局部海区出现海冰灾害几乎年年都有发生,给水产养殖、渔业生产、交通运输、油气开采、生态环境及人民的生产生活带来较大影响[1]。
东营市是黄河三角洲的中心城市,北邻渤海湾,南邻莱州湾,全市海岸线长413 km,15 m等深线内浅海面积4 800 km2,滩涂面积1 200 km2,冬季沿岸每年总冰期在70 d左右,严重冰期约为30 d,浮冰外缘线37 km左右。海冰经常会对该市渔港、码头、浅海滩涂养殖和海上基础设施造成重大的影响。随着该地区海水养殖业的经济规模逐渐扩大,海冰对生产活动的影响更加显著。在冰情严重期,海上交通运输、油气开发以及渔业活动将被迫中断,海上设施和港工设施也将遭到破坏,甚至造成船毁人亡等重大事件[2]。研究和分析海冰灾害的成因、分布、危害,以及为应对灾害提出相应的预防措施十分必要,但是限于历史观测资料的缺乏,目前还没有对东营市海域海冰情况的系统研究。东营市海洋与渔业局自2009年以来对该市海域开展了连续的海冰监测工作,得到了一系列可靠的观测数据,因此,本研究在近5年观测的基础上对东营市海域中海冰形成、发展以及海冰灾害的防范措施进行较为系统的介绍。
根据2007年至今的观测资料(表1),东营海域的初冰日平均发生在12月中旬初,最早可发生在12月上旬中(2008-2009年),最晚发生在12下旬末(2007-2008年)。严重冰日平均发生在1月中旬中,最早可发生在1月上旬初(2009-2010年,2012-2013年),最晚发生在1月下旬中(2007-2008年)。融冰日平均发生在2月上旬末,最早可发生在1月中旬中(2006-2007年),最晚可发生在2月中旬初(2011-2012年、2012-2013年)。终冰日平均发生在2月下旬中,最早可发生在2月下旬初(2007- 2008年、2008-2009年),最晚可发生在2月下旬末(2010-2011年、2011-2012年、2012-2013年)。过去5年最高冰级发生在2009-2010冬季,到达4.0级,最弱冰级发生在2011-2012年冬季,仅达到2.5级。
表1 各年度冬季冰日要素
自2006-2007年冬季至2012-2013年冬季,平均总冰期为每年70 d左右,最长总冰期为83 d,发生在2012-2013年冬季,最短总冰期为每年48 d左右,发生在2006-2007年冬季(图1)。平均初冰期为每年28 d左右,最长初冰期为41 d,发生在2011-2012年冬季,最短初冰期发生在2009-2010年冬季。平均严重冰期为每年24 d,最长严重冰期为41 d,发生在2012-2013年冬季,最短严重冰期为8 d,发生在2006-2007年冬季。平均终冰期为每年18 d左右,最长终冰期为12 d,发生在2007-2008年冬季,最短终冰期为21 d,发生在2009-2010年和2010-2011年冬季。
值得注意的是,自2006-2007年冬季以来,严重冰期的天数总冰期的天数都有着显著的上升趋势,严重冰期是海冰情况最严重的时期,在这一时期,极易发生海冰灾害,严重冰期天数的增多意味着在最近几年海冰灾害的潜在威胁在逐年上升。初冰期、终冰期在过去几年并没有显著的线性趋势,总冰期天数的增加,主要是由严重冰期的增加引起,这种现象的发生可能与当前全球变暖的停滞有关[3]。严重冰期较短的年份,其融冰日发生也较早,严重冰期较长的年份,其严重冰日发生较早。
图1 2006-2012年冰期要素及其线性趋势
东营海域海岸线根据地形划分主要包括3个部分:西侧海域(飞雁滩至黄骅港段)、中部海域(桩西至黄河口段)以及南侧海域(黄河口以南至广利港段)。西侧海域属于渤海湾的南部,中部海域是黄河入海口,南侧海域属于莱州湾北部,3部分海域因为地理形态、水文、气象条件的不同,海冰的发展情况也有比较明显的差异。
根据过去几年较为详细的监测资料(表2),3个海区在各年份严重冰期内浮冰最大外缘线、冰型、冰厚以及固定冰宽度在各年度冬季都有各自的特征。从浮冰最大外缘线来看,西侧、南侧海域浮冰最大外缘线明显大于中部海区。其中南侧海域浮冰最大外缘线的年际变化更为明显,冰情较为严重的2009-2010年冬季以及2012-2013年冬季南侧海域浮冰最大外缘线明显大于其他年份。从冰型来看,西侧海域冰型以灰白冰、灰冰、尼罗冰为主;中部海域的冰型以尼罗冰、莲叶冰为主;南侧海域以灰冰、尼罗冰为主。从冰厚来看,冰厚最大值在西侧海域,其次是南侧海域,冰厚度最小的是中部海区。固定冰宽度的最大值仍然位于西侧海域通常能达到2 000~3 000 m,中部海域和南侧海域相近,固定冰宽度约为西侧海域的1/2。
同一冰期中这种海冰的分布不均有大致两方面的原因:一是气象因素,渤海冬季盛行偏北风,有利于初生冰晶在西岸、南岸沿岸聚集,海冰形成和发展的速度就会加快,尤其是渤海湾和莱州湾海域地形特殊,在偏北风的作用下极易聚集大量的浮冰。二是水文因素,中部海区为黄河的入海口,海区内淡水的注入,使得海水温度、盐度发生变化,对海冰的发展起到一定的抑制作用。
表2 各年度严重冰期冰情要素
通过前文对过去几年东营海域海冰情况的分析,随着近年海冰情况的加重,东营受到海冰灾害影响的风险也越来越大,尤其是西侧和南侧海域,更容易受到海冰灾害的影响。该海域从东营海域海冰的冰级来看,正常年份下海冰并不会对海上石油平台以及岸基设施造成严重的损害,但是对小吨位渔船、海水养殖业会造成严重的影响。以2009年为例,海冰灾害致使辖区内1 107艘渔船(总计吨位20 572 t)无法出海生产;7个渔港码头全部遭受海冰封冻,影响渔船进出港天数24 d;全市共有7.95万hm2水产养殖水面遭受海冰影响,水中缺氧及因结冰造成的盐度的改变间接对鱼类及底栖生物的生存产生影响。水产养殖业在海冰灾害总损失中的比例也不断上升。针对东营海区的实际情况,在海冰灾害来临之前,应当有针对性地做好防范措施。
(1)加强海冰冰情的监测和预报。要综合运用沿岸现场监测、卫星遥感监测、航空监测、船舶监测和海洋站常规冰监测等方式,对监测海域进行全方位、立体化的海冰监测,加强重点港口、航道、石油平台、水产养殖区等海冰敏感区域的监测和预报工作,加强灾害天气预警制度。进一步提升针对重点目标的海冰精细化预报和服务,提高海冰预警报产品的针对性和有效性,及时发布海洋灾害预警报,避免和减少海洋灾害损失。
(2)完善应急救援体系建设。完善应急救援体系建设,确保通信联络畅通,密切关注天气变化,利用短信平台等手段,及时向海上作业人员和渔民传递低温寒潮等气候气象预报信息,做好防冰、防火、防雪等预防工作。
(3)排查安全隐患。组织人员深入渔村、渔船集中停泊点、渔业生产单位和渔港码头,开展渔业安全整治排查行动。对渔业生产单位、渔船、渔港码头、船舶集中停靠点进行拉网式隐患排查整治,加强检查和巡逻,进行重点检查和督导,加强安全隐患排查治理。
(4)加强海冰防灾减灾的宣传教育工作。海冰灾害防御是一项系统性、长期性的艰巨工作,公众教育与宣传是有效预防和减轻海冰灾害损失的重要措施,是一项需要全社会参与的协调行动。要不断通过宣传媒体等各种方式,加强海冰防灾减灾的宣传教育工作,提高整个社会的海冰灾害风险防范意识。
(5)做好海冰灾后恢复生产工作。切实加强动态监控,防止海冰次生灾害对渔业、养殖业造成进一步的损害,重点对海冰灾害对渔业生产的损失情况、次生影响情况、春季渔业生产安排情况实施动态监控,准确评价海冰灾害对渔业养殖生产的影响程度,帮助渔民及相关企业恢复灾后生产。
本研究通过对过去几年东营海冰观测资料的分析,对东营海冰发展的时空规律进行了初步的总结和分析。
东营海域的初冰日平均发生在12月中旬初,严重冰日平均发生在1月中旬中,融冰日平均发生在2月上旬末,终冰日平均发生在2月下旬中。
年均总冰期在70 d左右,其中初冰期28 d左右,严重冰期约24 d,终冰期18 d左右。总冰期和严重冰期在过去几年不仅有年际变化而且有显著的上升趋势。
东营海域海冰的空间分布在各个海区存在着一定的差异。具体表现为西侧、南侧海冰冰情明显重于中部海区,其中以西侧海区冰情最重。南侧海区海冰冰情的年际变化较其他两个区域更为明显。
针对东营市海域的具体情况,在防范海冰灾害方面应该着重加强以下几个方面:①加强海冰冰情的监测和预报,提高检测和预报服务的有效性和针对性;②完善应急救援体系建设;③排查渔业生产企业和渔船码头的安全隐患;④加强海冰防灾减灾的宣传教育工作;⑤在海冰灾害结束后,应当做好海冰灾后恢复生产工作,帮助渔民及相关企业恢复灾后生产。
[1] 陆钦年.我国渤海海域的海冰灾害及其防御对策[J].自然灾害学报,1993,2(4).
[2] 江崇波,江帆.渤海海冰灾害监测预警及防灾减灾的思考[J].海洋开发与管理,2013,30(2).
[3] 唐茂宁,刘煜,李宝辉,隋俊鹏.渤海及黄海北部冰情长期变化趋势分析[J].海洋预报,2012,29(2).
国家海洋公益性行业科研专项“黄河口及邻近海域生态系统管理关键技术研究与应用(201105005-1)”.