潮災(zāi)
概述
所謂潮災(zāi)是指在強(qiáng)風(fēng)暴作用下,引起近海風(fēng)暴潮和巨浪疊加于大潮汛天文高潮上,海潮超過當(dāng)?shù)鼐渌唬輾Х烙O(shè)施,導(dǎo)致洪水泛濫,形成潮災(zāi)。中國潮災(zāi)主要是由臺風(fēng)和寒潮引起的。東南沿海倍受臺風(fēng)襲擊,是潮災(zāi)多發(fā)重發(fā)區(qū)。渤海和黃海北部,冬春季節(jié)寒潮冷鋒過境,造成渤海7級以上東北大風(fēng)導(dǎo)致渤海南岸的潮災(zāi)。
分類
風(fēng)暴潮潮災(zāi)是指海水上陸造成沿海生命財產(chǎn)損失和海岸工程破壞的一種嚴(yán)重海洋自然災(zāi)害。潮災(zāi)就其成因可分為風(fēng)暴潮災(zāi)和地震海嘯兩類。
風(fēng)暴潮災(zāi)
風(fēng)暴潮是一種災(zāi)害性的自然現(xiàn)象。由于劇烈的大氣擾動,如強(qiáng)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,使受其影響的海區(qū)的潮位大大地超過平常潮位的現(xiàn)象,稱為風(fēng)暴潮。風(fēng)暴潮根據(jù)風(fēng)暴的性質(zhì),通常分為由臺風(fēng)引起的臺風(fēng)風(fēng)暴潮和由溫帶氣旋引起的溫帶風(fēng)暴潮兩大類。臺風(fēng)風(fēng)暴潮,多見于夏秋季節(jié)。其特點是:來勢猛、速度快、強(qiáng)度大、破壞力強(qiáng)。凡是有臺風(fēng)影響的海洋國家、沿海地區(qū)均有臺風(fēng)風(fēng)暴潮發(fā)生。溫帶風(fēng)暴潮,多發(fā)生于春秋季節(jié),夏季也時有發(fā)生。其特點是:增水過程比較平緩,增水高度低于臺風(fēng)風(fēng)暴潮。主要發(fā)生在中緯度沿海地區(qū),以歐洲北海沿岸、美國東海岸以及中國北方海區(qū)沿岸為多。
地震海嘯
災(zāi)后影響地震海嘯由于海底或海邊地震,以及火山爆發(fā)所形成的巨浪,叫做地震海嘯。通常在6.5 級以上的地震,震源深度小于20~50 公里時,才能發(fā)生破壞性的地震海嘯。產(chǎn)生災(zāi)難性的海嘯,震級則要有7.8 級以上。“地震海嘯”發(fā)生在遼闊的海洋中,海嘯波濤長達(dá)數(shù)百千米,并可達(dá)到海底數(shù)百千米深處。它以噴氣式飛機(jī)的速度沿海洋運動,當(dāng)它遇到陸地時會產(chǎn)生與原子彈爆炸相比擬的巨大破壞力。毀滅性的地震海嘯全世界大約每年發(fā)生一次,尤其是最近幾年發(fā)生的地震海嘯破壞性極大。海嘯可分為4種類型,即由氣象變化引起的風(fēng)暴潮、火山爆發(fā)引起的火山海嘯、海底滑坡引起的滑坡海嘯和海底地震引起的地震海嘯。地震海嘯是海底發(fā)生地震時,海底地形急劇升降變動引起海水強(qiáng)烈擾動。其機(jī)制有兩種形式:“下降型”海嘯和“隆起型”海嘯。此次印度洋地震海嘯專家尚無定論?!跋陆敌汀焙[某些構(gòu)造地震引起海底地殼大范圍的急劇下降,海水首先向突然錯動下陷的空間涌去,并在其上方出現(xiàn)海水大規(guī)模積聚。當(dāng)涌進(jìn)的海水在海底遇到阻力后,即翻回海面產(chǎn)生壓縮波,形成長波大浪,并向四周傳播與擴(kuò)散,這種下降型的海底地殼運動形成的海嘯在海岸首先表現(xiàn)為異常的退潮現(xiàn)象。1960年智利地震海嘯就屬于此種類型?!奥∑鹦汀焙[某些構(gòu)造地震引起海底地殼大范圍的急劇上升,海水也隨著隆起區(qū)一起抬升,并在隆起區(qū)域上方出現(xiàn)大規(guī)模的海水積聚。在重力作用下,海水必須保持一個等勢面以達(dá)到相對平衡,于是海水從波源區(qū)向四周擴(kuò)散,形成洶涌巨浪。這種隆起型的海底地殼運動形成的海嘯波在海岸首先表現(xiàn)為異常的漲潮現(xiàn)象。1983年5月26日,日本海7.7級地震引起的海嘯就屬于此種類型。
形成原因
風(fēng)暴潮災(zāi)
風(fēng)暴潮能否成災(zāi),在很大程度上取決于其最大風(fēng)暴潮位是否與天文潮高潮相疊,尤其是與天文大潮期的高潮相疊。當(dāng)然,也決定于受災(zāi)地區(qū)的地理位置、海岸形狀、岸上及海底地形,尤其是濱海地區(qū)的社會及經(jīng)濟(jì)(承災(zāi)體)情況。如果最大風(fēng)暴潮位恰與天文大潮的高潮相疊,則會導(dǎo)致發(fā)生特大潮災(zāi),如 8923和 9216號臺風(fēng)風(fēng)暴潮。 1992年 8月 28日至9月1日,受第16號強(qiáng)熱帶風(fēng)暴和天文大潮的共同影響,中國東部沿海發(fā)生了1949年以來影響范圍最廣、損失非常嚴(yán)重的一次風(fēng)暴潮災(zāi)害。潮災(zāi)先后波及福建、浙江、上海、江蘇、山東、天津、河北和遼寧等省、市。風(fēng)暴潮、巨浪、大風(fēng)、大雨的綜合影響,使南自福建東山島,北到遼寧省沿海的近萬公里的海岸線,遭受到不同程度的襲擊。受災(zāi)人口達(dá)2000多萬,死亡194人,毀壞海堤1170公里,受災(zāi)農(nóng)田193.3萬公頃,成災(zāi)33.3萬公頃,直接經(jīng)濟(jì)損失90多億元。當(dāng)然,如果風(fēng)暴潮位非常高,雖然未遇天文大潮或高潮,也會造成嚴(yán)重潮災(zāi)。8007號臺風(fēng)風(fēng)暴潮就屬于這種情況。當(dāng)時正逢天文潮平潮,由于出現(xiàn)了5.94米的特高風(fēng)暴潮位,仍造成了嚴(yán)重風(fēng)暴潮災(zāi)害。依國內(nèi)外風(fēng)暴潮專家的意見,一般把風(fēng)暴潮災(zāi)害劃分為四個等級,即特大潮災(zāi)、嚴(yán)重潮災(zāi)、較大潮災(zāi)和輕度潮災(zāi)。
地震海嘯
潮災(zāi)造成海嘯的初始擾動,可發(fā)生在離岸很遠(yuǎn)的地方,初始波數(shù)也不多,但經(jīng)過傳播路徑上的大陸架和海岸等的多次反射和干涉,波數(shù)增多,形成若干個很大的波,相互的時間間隔為數(shù)分鐘或更長一些。通常第二個或第三個波為最大。在第一個大的波動到來前數(shù)分鐘(或甚至達(dá)半小時),海灣中可觀測到異常的海水倒退現(xiàn)象。環(huán)太平洋地震帶淺源大地震最多,深海海溝的分布也最廣泛,故地震海嘯多發(fā)生在這一海域。據(jù)統(tǒng)計,世界上近80%的地震海嘯發(fā)生在太平洋四周沿岸地區(qū),其中受地震海嘯襲擊最嚴(yán)重的是夏威夷,其次是日本。為減少地震海嘯可能造成的災(zāi)害,在夏威夷、日本、南北美洲太平洋沿岸以及蘇聯(lián)的堪察加地區(qū),都已建立了海嘯警報系統(tǒng)。由于地震波在地殼中的傳播速度比地震引起的海嘯波速度 大很多,可用以估計海嘯波滯后于地震波到達(dá)的時間。通過觀測海洋聲波,也可預(yù)告海嘯波到達(dá)的時間。地震海嘯拍岸浪頭的高低,除與地震震級、震源機(jī)制等有關(guān)外,主要決定于港口和沿海地段的地形和海岸線形狀 關(guān)于海嘯強(qiáng)度的預(yù)測。
危害
風(fēng)暴潮災(zāi)
風(fēng)暴潮災(zāi)主要是由氣象因素引起,它不僅在發(fā)生時造成沿海居民巨大的生命財產(chǎn)損失,還給沿海的灘涂開發(fā)和海水養(yǎng)殖帶來嚴(yán)重的破壞,并可能在風(fēng)暴潮災(zāi)過后伴隨著瘟疫流行、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(jī),生存受到威脅。沿海某些海岸也因風(fēng)暴潮多年沖刷而遭到侵蝕。這種因潮災(zāi)帶來的次生災(zāi)害,幾年內(nèi)也難消除。
地震海嘯
印尼蘇門答臘島附近海域2004年12月26日發(fā)生的強(qiáng)烈地震引發(fā)的印度洋巨大海嘯,已經(jīng)吞噬了15萬多人的生命,讓人類再次感到海嘯的恐怖。海嘯由地震引起海底隆起和下陷所致。海底突然變形,致使從海底到海面的海水整體發(fā)生大的涌動,形成海嘯襲擊沿岸地區(qū)。由于海嘯是海水整體移動,因而和通常的大浪相比破壞力要大得多。受臺風(fēng)和低氣壓的影響,海面會掀起巨浪,雖然有時高達(dá)數(shù)米,但浪幅有限,由數(shù)米到數(shù)百米,因此沖擊岸邊的海水量也有限。而海嘯就不同了,雖然海嘯在遙遠(yuǎn)的海面只有數(shù)厘米至數(shù)米高,但由于海面隆起的范圍大,有時海嘯的寬幅達(dá)數(shù)百公里,這種巨大的“水塊”產(chǎn)生的破壞力非常巨大,嚴(yán)重危害岸上的建筑物和人的生命。據(jù)日本秋田大學(xué)副教授松富英夫調(diào)查,這次印度洋大海嘯在泰國沿岸把一艘50噸重的船從海邊推到岸上1.2公里遠(yuǎn)的地方。從有關(guān)數(shù)據(jù)來看,海嘯高達(dá)2米,木制房屋會瞬間遭到破壞;海嘯高達(dá)20米以上,鋼筋水泥建筑物也難以招架。在遙遠(yuǎn)的海面移動時不為人注意,以迅猛的速度接近陸地,達(dá)到海岸時突然形成巨大的水墻,這就是海嘯,人們發(fā)現(xiàn)它時再逃為時已晚,因此,有關(guān)專家告誡人們,一旦發(fā)生地震要馬上離開海岸,到高處安全的地方。
災(zāi)害歷史
發(fā)生風(fēng)暴潮災(zāi)害居海洋災(zāi)害之首位,世界上絕大多數(shù)因強(qiáng)風(fēng)暴引起的特大海岸災(zāi)害都是由風(fēng)暴潮造成的。在孟加拉灣沿岸,1970年11月13日發(fā)生了一次震驚世界的熱帶氣旋風(fēng)暴潮災(zāi)害。這次風(fēng)暴增水超過6米的風(fēng)暴潮奪去了恒河三角洲一帶30萬人的生命,溺死牲畜50萬頭,使100多萬人無家可歸。1991年4月的又一次特大風(fēng)暴潮,在有了熱帶氣旋及風(fēng)暴潮警報的情況下,仍然奪去了13萬人的生命。1959年9月26日,日本伊勢灣頂?shù)拿盼菀粠У貐^(qū),遭受了日本歷史上最嚴(yán)重的風(fēng)暴潮災(zāi)害。最大風(fēng)暴增水曾達(dá)3.45米,最高潮位達(dá)5.81米。當(dāng)時,伊勢灣一帶沿岸水位猛增,暴潮激起千層浪,洶涌地?fù)湎虻贪?,防潮海堤短時間內(nèi)即被沖毀。造成了5180人死亡,傷亡合計7萬余人,受災(zāi)人口達(dá)150萬,直接經(jīng)濟(jì)損失852億日元(當(dāng)年價)。
美國也是一個頻繁遭受風(fēng)暴潮襲擊的國家,并且和中國一樣,既有颶(臺)風(fēng)風(fēng)暴潮又有溫帶大風(fēng)風(fēng)暴潮。1969年登陸美國墨西哥灣沿岸“卡米爾-Camille”颶風(fēng)風(fēng)暴潮曾引起了7.5米的風(fēng)暴潮,這是迄今為止世界第一位的風(fēng)暴潮記錄。歷史上,荷蘭曾不止一次被海水淹沒,又不止一次地從海洋里奪回被淹沒的土地。這些被防潮大堤保護(hù)的土地約占荷蘭全部國土的3/4。荷蘭、英國、原蘇聯(lián)的波羅的海沿岸、美國東北部海岸和中國的渤海,都是溫帶風(fēng)暴潮的易發(fā)區(qū)域。
中國歷史上,由于風(fēng)暴潮災(zāi)造成的生命財產(chǎn)損失觸目驚心。1782年清代的一次強(qiáng)溫帶風(fēng)暴潮,曾使山東無棣至濰縣等7個縣受害。1895年4月28、29日,渤海灣發(fā)生風(fēng)暴潮,毀掉了大沽口幾乎全部建筑物,整個地區(qū)變成一片“澤國”,“海防各營死者2000余人”。1922年8月2日一次強(qiáng)臺風(fēng)風(fēng)暴潮襲擊了汕頭地區(qū),造成特大風(fēng)暴潮災(zāi)。
上海地區(qū)在歷史上也曾發(fā)生多起非常嚴(yán)重的特大風(fēng)暴潮災(zāi)。其中最嚴(yán)重的一次發(fā)生在1696年,“康熙三十五年六月初一日,大風(fēng)暴雨如注,時方值亢旱,頃刻溝渠皆溢,歡呼載道。二更余,忽海嘯,颶風(fēng)復(fù)大作,潮挾風(fēng)威,聲勢洶涌,沖入沿海一帶地方幾數(shù)百里。寶山縱亙六里,橫亙十八里,水面高于城丈許;嘉定、崇明及吳淞、川沙、柘林八、九團(tuán)等處,漂沒千丈,灶戶一萬八千戶,淹死者共十萬余人。黑夜驚濤猝至,居人不復(fù)相顧,奔竄無路,至天明水退,而積尸如山,慘不忍言”。這是中國風(fēng)暴潮災(zāi)害歷史的文字記載中,死亡人數(shù)最多的一次。
漢代至公元1946年的二千年間,中國沿海共發(fā)生特大潮災(zāi)576次,一次潮災(zāi)的死亡人數(shù)少則成百上千,多則上萬及至十萬之多。
中華人民共和國成立后的四十多年中,中國曾多次遭到風(fēng)暴潮的襲擊,也造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡;1956年第12號(Wanda)強(qiáng)臺風(fēng)引起的特大風(fēng)暴潮,使浙江省淹沒農(nóng)田40萬畝,死亡人數(shù)4629人。
1969年第3號(Viola)強(qiáng)臺風(fēng)登陸廣東惠來,造成汕頭地區(qū)特大風(fēng)暴潮災(zāi),汕頭市進(jìn)水,街道漫水1.5-2米,牛田洋大堤被沖垮。在當(dāng)?shù)卣败婈爦^力搶救下,仍有1554人喪生。但較1922年同一地區(qū)相同強(qiáng)度的風(fēng)暴潮,死亡人數(shù)減少了98%。
山東發(fā)生風(fēng)暴潮1964年4月5日發(fā)生在渤海的溫帶氣旋風(fēng)暴潮,使海水涌入陸地20至30公里,造成了1949年以來渤海沿岸最嚴(yán)重的風(fēng)暴潮災(zāi)。黃河入??谑艹彼斖?,浸溢為患,加重了災(zāi)情,萊州灣地區(qū)及黃河口一帶人民生命財產(chǎn)損失慘重。另一次是1969年4月23日,同一地區(qū)的溫帶風(fēng)暴潮使無棣至昌邑、萊州的沿海一帶海水內(nèi)侵達(dá)30至40公里。
據(jù)統(tǒng)計,1949—1993年的45年中,中國共發(fā)生過程最大增水超過1米的臺風(fēng)風(fēng)暴潮269次,其中風(fēng)暴潮位超過2米的49次,超過3米的10次。共造成了特大潮災(zāi)14次,嚴(yán)重潮災(zāi)33次,較大潮災(zāi)17次和輕度潮災(zāi)36次。另外,中國渤、黃海沿岸1950—1993年共發(fā)生最大增水超過1米的溫帶風(fēng)暴潮547次,其中風(fēng)暴潮位超過2米的57次,超過3米的3次。造成嚴(yán)重潮災(zāi)4次,較大潮災(zāi)6次和輕度潮災(zāi)61次。盡管沿海人口急劇增加,但死于潮災(zāi)的人數(shù)已明顯減少,這不能不歸功于中國社會制度的優(yōu)越和風(fēng)暴潮預(yù)報警報的成功。但隨著瀕海城鄉(xiāng)工農(nóng)業(yè)的發(fā)展和沿?;A(chǔ)設(shè)施的增加,承災(zāi)體的日趨龐大,每次風(fēng)暴潮的直接和間接損失卻正在加重。據(jù)統(tǒng)計,中國風(fēng)暴潮的年均經(jīng)濟(jì)損失已由50年代的1億元左右,增至80年代后期的平均每年約20億元,90年代前期的每年平均76億元,1992和1994年分別達(dá)到93.2和157.9億元,風(fēng)暴潮正成為沿海對外開放和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一大制約因素。
