天津市氣象臺(tái) 楊曉君

天津沿海風(fēng)暴潮預(yù)警的減災(zāi)成效

天津市氣象臺(tái) 楊曉君

Results of early warning for coastal storm surge in Tianjin municipality

天津港位于渤海灣灣頂，是風(fēng)暴潮災(zāi)害的頻發(fā)區(qū)。春秋季節(jié)，我國渤海和黃海北部地區(qū)冷暖空氣頻繁交匯，極易發(fā)生冷鋒低壓型風(fēng)暴潮災(zāi)害。北有冷空氣從東路入侵產(chǎn)生回流天氣造成的東北大風(fēng)，南有溫帶氣旋北上入海造成渤海海峽的偏東大風(fēng)，再遭遇天文高潮時(shí)，易導(dǎo)致天津港風(fēng)暴潮發(fā)生。

2009年天津沿海共發(fā)生三次超過警戒水位的風(fēng)暴潮過程，集中出現(xiàn)在二月至五月，天津市氣象臺(tái)針對(duì)每次風(fēng)暴潮過程開展了準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)和細(xì)致的氣象服務(wù)，并對(duì)這三次預(yù)報(bào)和服務(wù)效果進(jìn)行檢驗(yàn)。

三次風(fēng)暴潮特點(diǎn)

三次風(fēng)暴潮過程具有共同天氣特點(diǎn)及風(fēng)暴增水特點(diǎn)，都屬于冷鋒低壓型，即在北方的冷空氣與南方的溫帶氣旋共同作用的天氣形勢(shì)下形成的。其共同的特點(diǎn)為：

1．渤海與黃海北部處于冷高壓的南緣，溫帶氣旋的北緣，在這種天氣形勢(shì)下，渤海與黃海北部地區(qū)的氣壓梯度加大，渤海多為東北大風(fēng)區(qū)，黃海北部為偏東大風(fēng)區(qū)，在這樣的風(fēng)場(chǎng)作用下，黃海北部的水體沿渤海海峽急劇涌進(jìn)半封閉的渤海，而渤海中也易形成東北向風(fēng)暴潮流，大量海水涌向渤海灣和萊州灣，從而形成天津沿海的強(qiáng)風(fēng)暴潮。

2．三次風(fēng)暴潮過程中均有溫帶氣旋自山東半島向遼東半島移動(dòng)，移經(jīng)渤海與黃海北部時(shí)，低氣壓的抽吸作用也是造成風(fēng)暴增水的原因之一。

數(shù)值預(yù)報(bào)效果檢驗(yàn)

2006年開始，天津市氣象臺(tái)與中國海洋大學(xué)海洋環(huán)境學(xué)院合作，引進(jìn)三維斜壓陸架海模式，應(yīng)用于渤海風(fēng)暴潮的研究。利用三維非靜力中尺度大氣模式輸出的黃渤海海面風(fēng)場(chǎng)和氣壓場(chǎng)預(yù)報(bào)資料來驅(qū)動(dòng)三維斜壓陸架海模式，模擬水位的變化。使用該模式對(duì)2009年三次風(fēng)暴潮過程進(jìn)行數(shù)值模擬，結(jié)果見下表。

可以看出，三次過程模擬潮位曲線與實(shí)際潮位曲線的相關(guān)系數(shù)分別達(dá)到89%、97%、98%，說明從變化趨勢(shì)分析，模擬結(jié)果與實(shí)際潮位較為一致。對(duì)于最高潮位的模擬，5月9日的風(fēng)暴潮過程模擬較為成功，2月13日的風(fēng)暴潮過程模擬結(jié)果與實(shí)況略有出入，但模式模擬的159厘米的增水對(duì)于預(yù)報(bào)服務(wù)工作也有很好的提示作用。綜上可見，風(fēng)暴潮模式預(yù)報(bào)結(jié)果具有一定的預(yù)報(bào)預(yù)警提示意義。

2009年三次風(fēng)暴潮過程都是風(fēng)暴增水與天文大潮疊加，最大增水幾乎都疊加在當(dāng)日的天文高潮上，說明在春秋季節(jié)，出現(xiàn)冷鋒低壓型風(fēng)暴潮的天氣形勢(shì)后，如果恰逢天文高潮，同時(shí)風(fēng)暴潮模式預(yù)報(bào)了100厘米以上的增水時(shí)，要特別警惕天津沿海的強(qiáng)風(fēng)暴潮。

三次風(fēng)暴潮過程模式模擬效果檢驗(yàn)

預(yù)報(bào)服務(wù)效果檢驗(yàn)

2009年天津沿海三次風(fēng)暴潮過程中，預(yù)報(bào)服務(wù)對(duì)減災(zāi)起到了重要作用，從中也獲得了有益的經(jīng)驗(yàn)與啟示。

2月13日凌晨，天津沿海第一次風(fēng)暴潮即將來臨。4時(shí)許，天津市氣象臺(tái)給市委、市政府、海上搜救中心等相關(guān)部門通過電話、傳真等方式提前發(fā)布《天津地區(qū)沿海潮位監(jiān)測(cè)及預(yù)報(bào)》，預(yù)測(cè)最高潮位可達(dá)5．0米左右，超過警戒水位。并通知塘沽、漢沽、大港氣象局為相關(guān)單位做好服務(wù)。由于預(yù)報(bào)服務(wù)及時(shí)，沒有出現(xiàn)人員傷亡，只是受風(fēng)暴增水影響，天津新港船閘、客運(yùn)碼頭等地有上水。

4月14日天津沿海第二次風(fēng)暴潮來臨。06時(shí)，天津市氣象臺(tái)即發(fā)布大風(fēng)警報(bào)：“預(yù)計(jì)14日夜間到15日白天天津地區(qū)有東北風(fēng)6級(jí)；渤海海面的風(fēng)力可達(dá)8級(jí)陣風(fēng)9級(jí)”。14日15時(shí)發(fā)布重要天氣報(bào)告指出，4月14日前半夜開始，天津地區(qū)將出現(xiàn)雷陣雨和大風(fēng)天氣，陸地將有東北風(fēng)5～6級(jí)陣風(fēng)8級(jí)，渤海西部中部海面有東北風(fēng)8級(jí)陣風(fēng)9級(jí)。由于海上大風(fēng)的影響時(shí)間和天文高潮位時(shí)相吻合（15日05時(shí)47分天文潮位3．52米），屆時(shí)天津市東部沿海地區(qū)的的最高潮位可達(dá)4．8～5．1米，將接近或略超過警戒水位（警戒水位4．90米）。強(qiáng)冷空氣過程也將使天津市氣溫明顯下降。此報(bào)告通過傳真、市政網(wǎng)、短信、郵件等多方面途徑，給市委辦公廳、市人大辦公廳、市政府辦公廳、市農(nóng)委、海委防辦、市防辦、中國氣象局預(yù)測(cè)減災(zāi)司、大氣環(huán)境決策服務(wù)中心等地方政府及中國氣象局等部門通報(bào)，同時(shí)通過傳真、電臺(tái)、報(bào)紙、電視臺(tái)及“12121”氣象信息查詢臺(tái)，向公眾及有關(guān)部門進(jìn)行了預(yù)報(bào)服務(wù)。當(dāng)日17時(shí)40分，市氣象臺(tái)再次發(fā)布“大風(fēng)陸地藍(lán)色、海面黃色預(yù)警信號(hào)”，以短信、傳真、郵件和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等方式，將預(yù)報(bào)結(jié)果向海事局、港務(wù)局、渤海石油等多家單位提供大風(fēng)預(yù)警氣象服務(wù)；此外，以短信方式發(fā)送給各部門及受眾百萬多人，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)專業(yè)服務(wù)用戶90戶。

受風(fēng)暴潮影響，天津新港船閘、客運(yùn)碼頭售票處等地方上水，低洼地水深達(dá)40厘米，但提前做了準(zhǔn)備，沒有損失。天津港務(wù)局一公司，有3～4個(gè)堆場(chǎng)受損。主要存放的貨物盤條、鋼板等，被風(fēng)暴潮引起的海水倒灌浸泡，估算損失100萬元左右。中交一航局四公司海濱浴場(chǎng)、東沽附近已施工建成的路面被破壞，損失較重，估算損失1000萬元左右。天津?qū)ν夤?yīng)公司設(shè)備、房屋被海水浸泡，損失近9萬余元。

第二次風(fēng)暴潮海水倒灌

“吹沙1號(hào)”船

猛烈碰撞的施工船

15日凌晨4時(shí)左右，“吹沙1號(hào)”船被風(fēng)浪打到了石堤上，船舶擱淺，十余人棄船逃生落水。在大港區(qū)油田煉油廠東側(cè)海邊，兩艘分別為安徽和江蘇籍的施工船因大風(fēng)發(fā)生了猛烈碰撞。事故中，一艘載有12名工人的船只破損，另一艘船上14名人員掉落水中。北塘海濱大道施工工地因風(fēng)暴潮增水，多人被困在海水中。

狂風(fēng)和大潮給大港區(qū)古林街馬棚口兩個(gè)漁業(yè)村生產(chǎn)、生活造成嚴(yán)重?fù)p失。其中受損蝦池共計(jì)4000畝，沖毀堤埝8500米，沖走土方3萬余方，小型漁船4只受損，村民住房被掀頂21間；另外，沖失地龍網(wǎng)、網(wǎng)片、須子、桿子若干，導(dǎo)致大港區(qū)漁業(yè)直接損失共計(jì)134．75萬元。

5月9日，天津沿海迎來第三次風(fēng)暴潮。中午12時(shí)25分，天津市氣象局發(fā)布“天津市東部沿海地區(qū)的最高潮位可達(dá)4．7～5．0米，將接近或略超過警戒水位（警戒水位4．90米）”的氣象信息，給市委辦公廳、市人大辦公廳、市政府辦公廳、市農(nóng)委、海委防辦、市防辦、中國氣象局預(yù)測(cè)減災(zāi)司、大氣環(huán)境決策服務(wù)中心等單位，并提示交通、建筑、沿海及海上作業(yè)等相關(guān)部門做好相應(yīng)的防風(fēng)、防潮準(zhǔn)備工作。

9日下午，因大風(fēng)和高潮位共同影響，大港區(qū)古林街馬棚口一村一蝦池4300米堤埝被沖毀，估計(jì)損失300萬元。由于天津港客運(yùn)碼頭提前塔起了防潮壩，僅從防潮壩接口處涌進(jìn)一些海水，造成低洼地上水。天津港務(wù)局地勢(shì)最低的碼頭——港埠一公司低洼地方上水，貨場(chǎng)存放的鋁錠有一些淹泡，但沒有造成明顯損失。

對(duì)三次風(fēng)暴潮預(yù)警的思考

通過對(duì)三次風(fēng)暴潮過程進(jìn)行災(zāi)情調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，凡接到風(fēng)暴潮預(yù)報(bào)，并及時(shí)采取有效防災(zāi)減災(zāi)措施的單位和公眾，均沒有出現(xiàn)大的損失。因此，面對(duì)天津港日益頻繁和嚴(yán)重的風(fēng)暴潮災(zāi)害，氣象部門必須重視加強(qiáng)風(fēng)暴潮預(yù)報(bào)技術(shù)研究，同時(shí)加強(qiáng)與地方政府及涉海部門的溝通合作，提供及時(shí)準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)服務(wù)產(chǎn)品，對(duì)做好防御海洋災(zāi)害工作，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

此外，調(diào)查中看出人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損失較嚴(yán)重情況，都發(fā)生在沒有防潮防浪設(shè)施或防潮防浪設(shè)施薄弱的地區(qū)。沒有發(fā)生人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損失輕微的情況，都發(fā)生在防潮防浪設(shè)施好、防災(zāi)減災(zāi)意識(shí)強(qiáng)的地區(qū)。因此，加強(qiáng)海洋防災(zāi)減災(zāi)知識(shí)的宣傳，加強(qiáng)對(duì)外來施工船舶和人員的管理，加強(qiáng)防潮防浪設(shè)施建設(shè)也十分必要。

本文通過對(duì)2009年年天津沿海三次風(fēng)暴潮的預(yù)報(bào)及服務(wù)效果分析得出以下結(jié)論。

1．春秋季節(jié)，我國渤海和黃海北部地區(qū)冷暖空氣頻繁交匯，極易發(fā)生冷鋒低壓型風(fēng)暴潮災(zāi)害。2009年天津沿海的三次風(fēng)暴潮都屬于冷鋒低壓型。即在北方的冷空氣與南方的溫帶氣旋共同作用的天氣形勢(shì)下形成的，渤海與黃海北部地區(qū)的氣壓梯度加大，渤海多為東北大風(fēng)區(qū)，黃海北部為偏東大風(fēng)區(qū)，黃海北部的水體沿渤海海峽急劇涌進(jìn)半封閉的渤海，而渤海中也易形成東北向風(fēng)暴潮流，大量海水涌向渤海灣和萊州灣，從而形成天津沿海的強(qiáng)風(fēng)暴潮。

2．三次風(fēng)暴潮過程中均有溫帶氣旋自山東半島向遼東半島移動(dòng)，移經(jīng)渤海與黃海北部時(shí)，低氣壓的抽吸作用也是造成風(fēng)暴增水的原因之一。

3．2009年三次風(fēng)暴潮過程都是風(fēng)暴增水與天文大潮疊加，最大增水幾乎都疊加在當(dāng)日的天文高潮上。這說明在春秋季節(jié)，出現(xiàn)冷鋒低壓型風(fēng)暴潮的天氣形勢(shì)后，如果恰逢天文高潮，同時(shí)風(fēng)暴潮模式預(yù)報(bào)了100厘米以上的增水時(shí)，要特別警惕天津沿海的強(qiáng)風(fēng)暴潮。

4．面對(duì)天津港日益頻繁和嚴(yán)重的風(fēng)暴潮災(zāi)害，氣象部門必須重視和加強(qiáng)風(fēng)暴潮預(yù)報(bào)技術(shù)研究，加強(qiáng)與地方政府及涉海部門的溝通合作，提供及時(shí)準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)、預(yù)警服務(wù)產(chǎn)品，這對(duì)做好防御海洋災(zāi)害工作具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。