摘要根據(jù)1884～2012年遼寧省沿海地區(qū)氣象站觀測資料，結(jié)合遼寧沿海地區(qū)的地理環(huán)境，對該地區(qū)的風(fēng)暴潮特征及災(zāi)害進(jìn)行分析。結(jié)果表明，風(fēng)暴潮在遼寧各地出現(xiàn)次數(shù)及災(zāi)害損失程度由于地理位置不同而存在差異，遼東灣風(fēng)暴潮強度小于黃海北部海岸，淺水區(qū)的風(fēng)暴潮強度明顯大于深水區(qū)風(fēng)暴潮；風(fēng)暴潮減水機率多于增水，但增減水量值差異不大，偏南大風(fēng)引起增水，偏北大風(fēng)引起減水。

關(guān)鍵詞風(fēng)暴潮特征；時空分布；增水特征；致災(zāi)因素；防御；遼寧

中圖分類號P47；S161文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號0517-6611（2014）06-01765-04

AbstractAccording to coastal weather station data in Liaoning Province during 1884-2012， combined with the geographical environment in Liaoning coastal area， the characteristics of storm surge and disaster in this area were analyzed. It was found that there are differences in the frequency and extent of storm surge disaster losses in Liaoning due to the different geographical position， Liaodong Bay storm surge intensity is less than the northern Yellow Sea coast. The storm surge strength in shallow water was significantly greater than it in the deep water. The water decelerate probability more than the increases probability of storm surge， but changes in the value of water is insignificant， southerly winds cause increase， northerly winds cause reduction.

Key wordsStorm surge characteristics； Spatial and temporal distribution； Water increasing features； Formative factors； Defense； Liaoning

風(fēng)暴潮是指熱帶氣旋（臺風(fēng)、颶風(fēng)）、溫帶氣旋和寒潮過境引起的海面異常升高或降低的現(xiàn)象[1]，亦稱“風(fēng)暴增（減）水”、“風(fēng)暴海嘯”或“氣象海嘯”，是遼寧沿海地區(qū)發(fā)生的最嚴(yán)重的海洋災(zāi)害之一，其危害極大。其中，由臺風(fēng)引起的熱帶風(fēng)暴潮和由溫帶氣旋、寒潮等引起的溫帶風(fēng)暴潮是主要影響遼寧地區(qū)的兩大類風(fēng)暴潮。

熱帶風(fēng)暴潮多見于夏秋季節(jié)，溫帶風(fēng)暴潮常出現(xiàn)在冬季。風(fēng)暴潮屬重力長波，影響范圍一般為數(shù)十至上千千米，時間尺度或周期約為1～100 h，介于地震海嘯和低頻的天文潮汐之間，振幅一般為數(shù)米，最大可達(dá)20～30 m。風(fēng)暴潮到達(dá)淺水區(qū)域迅猛增長，當(dāng)風(fēng)暴增水與天文潮相疊加，尤其是與天文大潮期間的高潮相疊加時，常使海面迅速上升，加之風(fēng)暴潮往往狂風(fēng)惡浪而至，溯江河洪水而上，常使其影響所及的濱海區(qū)域潮水暴漲，甚至摧毀海堤海壩，吞噬碼頭、工廠、城鎮(zhèn)和村莊，造成物資不得轉(zhuǎn)移，人畜不得逃生，從而釀成巨大災(zāi)難；風(fēng)暴潮還給沿海的灘涂開發(fā)和海水養(yǎng)殖帶來嚴(yán)重的破壞，在風(fēng)暴潮災(zāi)過后，可能伴隨著瘟疫流行、土地鹽堿化，使糧食失收、果樹枯死、耕地退化，并污染沿海地區(qū)的淡水資源，而使人畜飲水出現(xiàn)危機，生存受到威脅；沿海某些海岸也因風(fēng)暴潮多年沖刷而遭侵蝕。因潮災(zāi)帶來的次生災(zāi)害，大多數(shù)年內(nèi)無法恢復(fù)。因此，風(fēng)暴潮受到了沿海地區(qū)的工業(yè)、農(nóng)業(yè)、漁業(yè)、鹽業(yè)、交通運輸業(yè)及各項海洋工程等海岸帶開發(fā)利用的高度重視。

遼寧省瀕臨黃、渤兩海，海岸線東起鴨綠江口，西至山海關(guān)，全長2 200 km以上，島嶼506個，岸線長600 km以上，海域面積約為陸地總面積的50%，有640萬hm2水面，19.73萬hm2灘涂，約80萬hm2以上退?；臑＝?jīng)史料記載，遼寧省曾多次遭受風(fēng)暴潮災(zāi)害，此類災(zāi)害是制約沿海經(jīng)濟發(fā)展的重要環(huán)境因素之一。全面了解遼寧省風(fēng)暴潮災(zāi)害的歷史與現(xiàn)狀，進(jìn)而認(rèn)真研究防災(zāi)減災(zāi)對策，科學(xué)規(guī)劃沿海區(qū)域可利用土地，增加防災(zāi)投入，提高沿海防災(zāi)能力，把潮災(zāi)損失減少到最低限度，已成為該省沿海地區(qū)經(jīng)濟建設(shè)的當(dāng)務(wù)之急。筆者利用1884～2012年遼寧省沿海地區(qū)氣象觀測資料，采用歷史資料統(tǒng)計方法，分析了該省沿海地區(qū)風(fēng)暴潮特征及其造成的災(zāi)害，并提出相應(yīng)的防御對策。

1資料與方法

風(fēng)暴潮資料取自1884～2012年遼寧省沿海地區(qū)氣象站觀測資料。采用歷史資料統(tǒng)計的方法，研究國內(nèi)外相關(guān)的資料及技術(shù)規(guī)定，結(jié)合遼寧沿海地區(qū)的地理環(huán)境對該地區(qū)的風(fēng)暴潮特征以及災(zāi)害進(jìn)行分析。

2.1.2影響遼寧省的臺風(fēng)路徑。

2.1.2.1登陸轉(zhuǎn)往東北類。這類臺風(fēng)的共同特點，先在我國東部沿海，南自福建沿海、北至山東半島以南沿海登陸再轉(zhuǎn)往渤海直至遼寧省沿海區(qū)域。盡管登陸地點千差萬別，但最終均影響到遼東灣沿岸。惟有1972年03號臺風(fēng)路徑較特殊，就其對遼寧省的影響而言，也歸到這一類臺風(fēng)路徑。

2.1.2.2直接登陸類。

這類臺風(fēng)經(jīng)海上北移后直接登陸遼寧，或登陸山東半島再北移，在遼寧省南部沿海登陸。此類臺風(fēng)誘發(fā)的風(fēng)暴潮對遼寧省沿海威脅最大。1885年9月7日、1932年8月28日、1941年8月23～24日以及1964年10號、1985年09號臺風(fēng)等就屬于這一類臺風(fēng)路徑。

2.1.2.3黃海轉(zhuǎn)向類。

臺風(fēng)在我國東部沿海登陸后轉(zhuǎn)往黃海，或直接經(jīng)黃海轉(zhuǎn)往朝鮮北部。這類臺風(fēng)主要影響遼寧省東南部沿海。1923年8月13日、1942年8月25日的臺風(fēng)以及1965年10號、1982年11號、1992年16號強熱帶風(fēng)暴等均屬于此類臺風(fēng)路徑。

2.2溫帶風(fēng)暴潮

溫帶風(fēng)暴潮主要發(fā)生在遼寧省的遼東灣東岸和黃海北部沿岸，一年四季均有可能發(fā)生，其中以冬、春季居多。資料統(tǒng)計表明，遼東灣東岸的較大溫帶風(fēng)暴潮尤以11、12月和翌年1月發(fā)生最多，約占總數(shù)的60%以上。黃海北部沿岸的這類風(fēng)暴潮，主要是江淮氣旋出海東移造成的。因此，4～8月此類天氣過程明顯偏多。

溫帶風(fēng)暴潮過程經(jīng)常會引起遼東灣較大的減水，從而造成進(jìn)出淺水港口的大型船舶擱淺甚至毀壞。如1980年10月26日營口235 cm的減水和1976年10月28日大連176 cm的減水就是2個典型案例。

遼寧沿海較大增水的天氣過程十分復(fù)雜，根據(jù)地理位置和氣旋方向，主要可歸納為下列3種類型。

2.2.1強蒙古低壓型（西北低東南高）。

此型的主要特征為蒙古低壓或渤海氣旋在渤海西北部強烈發(fā)展，渤海北部、中部被低壓及南部的西南大風(fēng)所控制，往往引起遼東灣沿岸較大增水。如1987年12月31日11：00，營口最大增水158 cm。

2.2.2強華北倒槽（低壓）配合日本海高壓型（東高西低）。

該類型主要特征為遼東灣一帶被華北倒槽或低壓控制，遼東半島以東為日本海高壓，從黃海北部到遼東灣為一致的偏南風(fēng)。在此風(fēng)場影響下，遼東半島南部沿海及遼東灣沿岸有50～150 cm的增水。如1983年7月14日在遼寧沿海發(fā)生的潮災(zāi)就是這類天氣過程引起的。

2.2.3黃海氣旋型（西南低東北高）。

黃海有強氣旋發(fā)展，在其東北側(cè)東南大風(fēng)的影響下，黃海北部沿海出現(xiàn)較大增水，其增水范圍一般60～120 cm。1973年5月1日的增水過程，就是這類天氣型引起的。

另外，還有一些引起遼寧省沿海增水的其他天氣類型。如華北干槽型、北高南低型等。

2.3風(fēng)暴潮的時空分布

由于地理位置與河汊分布的原因，遼寧各主要河流均匯入黃、渤二海。當(dāng)江河發(fā)生水災(zāi)時，江河口就會受海潮頂托急劇增水，加重江河洪澇災(zāi)害[2-3]。風(fēng)暴潮對黃海沿岸河流及鴨綠江下游造成極大影響，該地區(qū)發(fā)生風(fēng)暴潮的頻率在我國北方各海灣中偏高。

2.3.1黃、渤海風(fēng)暴潮出現(xiàn)次數(shù)及分布。

從渤海和黃海北部各海灣出現(xiàn)風(fēng)暴潮的次數(shù)（表2）可看出，鴨綠江口西部海灣（東溝）發(fā)生的次數(shù)為50次，渤海灣（大沽）為22次，而遼東灣（鲅魚圈）為12次。從東溝發(fā)生的風(fēng)暴潮歷史看，在近百年中東溝共發(fā)生21次風(fēng)暴潮，平均5～6年發(fā)生1次，其中民國二年（1913年）和民國十二年（1923年）發(fā)生最多，各發(fā)生過2次；20世紀(jì)50年代以后共出現(xiàn)5次，其中50和60年代基本無風(fēng)暴潮，從70年代開始增多為2次，80年代達(dá)3次；近百年的21次風(fēng)暴潮中，有17次出現(xiàn)在夏季，4次出現(xiàn)在春、秋季。2.3.2風(fēng)暴潮的區(qū)域分布。

按風(fēng)暴潮出現(xiàn)次數(shù)，黃海沿岸比渤海沿岸出現(xiàn)頻率較多，北黃海主要集中在丹東海岸、莊河皮口海岸、大連金州海岸，丹東50次、莊河24次、大連20次；渤海沿岸主要發(fā)生在盤錦、葫蘆島、營口，次數(shù)一般在4～5次，營口鲅魚圈為12次。

42卷6期王斌飛等遼寧風(fēng)暴潮災(zāi)害分析

2.3.3風(fēng)暴潮災(zāi)害區(qū)劃。

根據(jù)歷史上發(fā)生風(fēng)暴潮次數(shù)及經(jīng)濟損失情況，按發(fā)生災(zāi)害的嚴(yán)重程度將風(fēng)暴潮災(zāi)害分為災(zāi)情極重區(qū)、嚴(yán)重區(qū)、次重區(qū)及災(zāi)情一般區(qū)4個級別（表3）。經(jīng)統(tǒng)計，黃海東部沿岸均為極重區(qū)或嚴(yán)重區(qū)，其中以丹東尤為嚴(yán)重；渤海沿岸為一般區(qū)，災(zāi)情較輕。

3風(fēng)暴潮增水特征分析

遼寧省瀕臨黃、渤兩海，受地理位置及氣象條件的影響，極易產(chǎn)生風(fēng)暴潮現(xiàn)象。1985年第9號臺風(fēng)所產(chǎn)生的特大暴潮使遼寧省沿海地區(qū)特別是黃海北部沿海遭受到了相當(dāng)大的損失。由于臺風(fēng)使得水位升高，若天文大潮（或高潮）與臺風(fēng)相遇，則很可能形成大的高潮位。如1972年第3號臺風(fēng)正值7月26～27日天文大潮，營口、葫蘆島等港均出現(xiàn)歷史最高潮位。增減水分析的具體操作一般是取驗潮站的實測潮位減去預(yù)報潮位的差值，即所謂“差值法”。在此給出的判別標(biāo)準(zhǔn)是：當(dāng)潮位差絕對值≥40 cm且持續(xù)時間≥4 h，即為一次增（減）水過程。

3.1黃海北部風(fēng)暴潮

通過對小長山驗潮站1980～1989年潮位資料的統(tǒng)計分析，得到該區(qū)10年增減水過程的年、月分布（表4～5）。由表4～5可見，黃海北部島嶼的減水過程遠(yuǎn)大于增水過程，10年間，小長山（港）減水過程127次，增水過程54次，兩者出現(xiàn)比率為1∶0.425，即增水過程不及減水過程的1/2。此外，10月～次年3月增減水次數(shù)多于4～9月增減水，10年中，冬半年增水過程37次，占增水總次數(shù)的69%，減水過程114次，占減水過程總次數(shù)的90%，從而得出該域增減水主要發(fā)生于冬半年。

無減水過程發(fā)生。

10年中，增水過程出現(xiàn)最多的年份為1985年，次多的為1987年，次數(shù)分別為10和8次，1982、1988年出現(xiàn)的次數(shù)最少，均為3次；減水過程出現(xiàn)最多的年份是1982年，次多的為1980年，分別為18和17次，最少的年份為1984年，僅為5次；10年之中，平均每年增水過程5.4次，減水過程12.7次，減水過程多于增水過程1倍以上。 風(fēng)暴潮減水機率多于增水，但增減水量值差異不大。

3.2遼東灣風(fēng)暴潮

統(tǒng)計分析葫蘆島驗潮站1970～1974年潮位資料（表7）可知，5年中，該區(qū)超過2.0 m以上的增減水過程各出現(xiàn)一次，最大增水2.05 m，最大減水-2.16 m，增減水值一般均在0.5～1.0 m。遼東灣風(fēng)暴潮強度小于黃海北部海岸。

分析表明，該海區(qū)的增水過程多發(fā)生于夏季，減水過程常發(fā)生在春季、秋季。夏季東北低壓槽等天氣系統(tǒng)于該區(qū)過境時產(chǎn)生較強的偏南大風(fēng)，常伴有較強的增水過程。另外，北上臺風(fēng)的影響亦可引起該區(qū)較強的增水，如遼東灣部分監(jiān)測站受臺風(fēng)影響所產(chǎn)生的增水現(xiàn)象（表8）。就遼東灣海域來說，雖然北上臺風(fēng)次數(shù)很少，但由其影響產(chǎn)生的增水強度往往很大，常造成較大的危害。春、秋及冬季受蒙古及西伯利亞南下冷空氣的侵襲，東北處于高空槽前控制，日本海及黃渤海同時存在氣旋活動，致使氣壓梯度明顯增大，常形成偏北大風(fēng)。統(tǒng)計表明，持續(xù)的偏北大風(fēng)是造成遼東灣海域減水的主要原因，一般而言，偏南大風(fēng)引起增水，偏北大風(fēng)引起減水。經(jīng)統(tǒng)計，1～12月遼東灣東岸營口水文站1 m以上減水出現(xiàn)次數(shù)分別為25、6、17、20、1、0、2、3、3、11、30、42次，可見春、秋、冬季出現(xiàn)減水次數(shù)明顯比夏季出現(xiàn)的次數(shù)多。4風(fēng)暴潮造成的損害

在所有發(fā)生風(fēng)暴潮中，熱帶風(fēng)暴潮（臺風(fēng)暴潮）的次數(shù)最多，也是造成災(zāi)害最嚴(yán)重的一種。臺風(fēng)暴潮伴隨臺風(fēng)而生，其與臺風(fēng)海浪等同樣隸屬臺風(fēng)災(zāi)害鏈。倘若臺風(fēng)暴潮恰好與天文大潮重疊，加之風(fēng)暴潮的狂風(fēng)巨浪溯江河而上，風(fēng)、浪、潮、洪水四位一體，所及之處，往往在十幾小時，甚至僅數(shù)小時之內(nèi)，就給受襲擊地區(qū)的國計民生帶來巨大的損失。風(fēng)、浪、潮、洪水共聚首是臺風(fēng)暴潮致災(zāi)的主要因素。顯然，臺風(fēng)暴潮能否成災(zāi)的關(guān)鍵在很大程度上取決于其最大臺風(fēng)增水是否與天文潮相疊，尤其是與天文大潮期的高潮相疊。

遼寧省海岸線東起鴨綠江口、西至山海關(guān)老龍頭，長達(dá)2 178 km，歷史上屢遭風(fēng)暴潮襲擊，形成災(zāi)害。其中黃海沿岸比渤海沿岸頻次較高，災(zāi)情較重。

風(fēng)暴潮主要是加劇了沿海江河口附近的災(zāi)害程度。如1983年7月13～14日，受江淮氣旋影響，遼寧東南部地區(qū)降暴雨和大暴雨，東溝縣洋河雨量最大達(dá)191 mm；東溝、莊河、新金、長海、復(fù)縣等沼海地區(qū)東南風(fēng)7～8級，發(fā)生了60年間最強的風(fēng)暴潮；特大海潮襲擊使海水倒灌，海浪高達(dá)3 m，東溝最高潮位達(dá)4.3 m，使東溝鎮(zhèn)內(nèi)積水約達(dá)半米深，有1/3的房屋進(jìn)水；沿海地區(qū)共有50多個村受災(zāi)，沖毀防潮堤壩170 km以上，決口250多處，魚港堤壩、養(yǎng)蝦池、鹽場及船只也遭嚴(yán)重破壞，農(nóng)田被淹，死亡4人，經(jīng)濟損失嚴(yán)重。又如1972年7月26～27日大連、營口、錦州等沿海地區(qū)遭3號臺風(fēng)襲擊，海邊和港灣出現(xiàn)大暴潮，海水倒灌，造成嚴(yán)重災(zāi)害。

5風(fēng)暴潮防御對策

風(fēng)暴潮是一種災(zāi)害性的自然現(xiàn)象，其周期為1～102 h，介于地震海嘯和低頻天文海嘯之間。風(fēng)暴潮的高度與臺風(fēng)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1 hPa，海面約上升1 cm。由于劇烈的大氣擾動，如強風(fēng)和氣壓驟變（通常指臺風(fēng)和溫帶氣旋等災(zāi)害性天氣系統(tǒng)）導(dǎo)致海水異常升降，同時和天文潮（通常指潮汐）疊加時的情況，如果這種疊加恰好是強烈的低氣壓風(fēng)暴涌浪形成的高涌浪與天文高潮疊加則會形成更強的破壞力，會引起沿海水位暴漲，海水倒灌，狂濤惡浪，泛濫成災(zāi)。

為抗御潮、洪災(zāi)害，遼寧省陸續(xù)建成了多處江海保護(hù)堤防。特別是20世紀(jì)80年代以來，各沿海城市根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H需要，新建或改建了一批高標(biāo)準(zhǔn)的堤防，在防潮抗洪工作中取得了相當(dāng)?shù)男б妗５捎谠械姆莱睒?biāo)準(zhǔn)較低，無法滿足現(xiàn)有防潮的實際需求外，工程嚴(yán)重老化，險工隱患多及人為破壞嚴(yán)重等，則是目前普遍存在現(xiàn)象。

防潮減災(zāi)作為一項與自然、社會、經(jīng)濟密切相關(guān)的復(fù)雜的系統(tǒng)工程，必須依靠現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，樹立科學(xué)減災(zāi)的戰(zhàn)略觀念，把依靠科學(xué)技術(shù)作為減輕海洋災(zāi)害和防御臺風(fēng)暴潮災(zāi)害的根本途徑[6-7]。在防潮工作中，首先要做好科學(xué)的規(guī)劃，在規(guī)劃中應(yīng)包括工程性規(guī)劃和非工程性規(guī)劃2個方面的內(nèi)容。

5.1工程性防潮規(guī)劃對現(xiàn)有的防潮工程進(jìn)行普查，下決心在近期內(nèi)處理好現(xiàn)有江海堤防工程中的險工隱患，嚴(yán)禁各種人為性破壞行為，確保現(xiàn)有江海堤防工程的安全運行；根據(jù)當(dāng)?shù)爻睘?zāi)的嚴(yán)重性和實際需求，合理提高重點堤段的防洪抗潮標(biāo)準(zhǔn)，改造原有或新建防潮工程，以增加堤防本身抵御潮災(zāi)的能力；加強對沿海地帶現(xiàn)有海防林資源的管理、保護(hù)，擴大海防林的種植面積，以防浪護(hù)堤；根據(jù)實際需求，在濱海工程布局、選址以及設(shè)計參數(shù)的選擇方面，均應(yīng)把本岸段臺風(fēng)暴潮高潮位考慮在內(nèi)，尤其是濱海核電站及大型火電站的建設(shè)，均需考慮最大可能風(fēng)暴潮這一設(shè)計參數(shù)。

5.2非工程性防潮規(guī)劃省政府有關(guān)部門制定有關(guān)江海堤防的管理法規(guī)和管理制度，對全省江海堤防實施科學(xué)管理；制作重點港區(qū)、濱海地區(qū)重要城鎮(zhèn)的防潮圖，其中包括基本工程圖、歷史潮災(zāi)淹沒圖和居民潮突疏散路線圖，以提高指揮能力，盡量減少潮災(zāi)損失；在加強對臺風(fēng)暴潮災(zāi)害的立體

監(jiān)測的同時，進(jìn)一步加強和完善當(dāng)前的臺風(fēng)暴潮災(zāi)害預(yù)報和早期預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)，著重開展臺風(fēng)暴潮新一代數(shù)值預(yù)報模式

研究，提高臺風(fēng)暴潮業(yè)務(wù)預(yù)報工作，以更好地為全省防潮減災(zāi)服務(wù)；加強全省資料傳遞及預(yù)報通訊系統(tǒng)建設(shè)，以保證防洪抗潮工作順利開展，指揮暢通；建立和完善包括臺風(fēng)暴潮災(zāi)害在內(nèi)的海洋災(zāi)害數(shù)據(jù)庫，加強臺風(fēng)暴潮災(zāi)害的調(diào)查、評估和分析業(yè)務(wù)，尤其是要重視和加強重大臺風(fēng)暴潮災(zāi)后的現(xiàn)場綜合性科學(xué)調(diào)查工作，積累臺風(fēng)暴潮災(zāi)害的基礎(chǔ)資料。

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