温带风暴潮
温带气旋移至洋面形成的海潮现象
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,多发生在春季和秋季。亦称“风暴增水”或 “气象海啸”。由于强烈的大气扰动和强风、台风、温带气旋和气压骤变等所引起的海水面异常变化的现象。风暴潮是一种重力长波,其周期在数小时或几天之间。能使海岸的局部出现显著的增水或减水。振幅可达数米,如在大潮期间,恰遇风暴潮袭击,所涉海域潮水位暴涨,甚至海水向沿岸内陆溢侵酿成严重灾害。例如,1970年11月12—13日间在孟加拉湾发生的飓风暴潮,增水超过6米,酿遭20余万人死亡,100余万人流离失所。风暴潮可分为温带风暴潮和热带风暴潮两类。前者多发生于春秋季节,中纬度沿海;后者多发生于夏秋之季,中低纬度一带亚热地区沿海,受热带风暴影响引起的风暴潮。为减少灾害造成的损失,天气预警报工作沿海各国已建立起科学的预报系统,并日趋完善。
现象简介
温带风暴潮是温带气旋移至洋面形成的海潮现象。全球范围内的温带风暴潮都发生在南、北半球位于中、高纬度的国家,在西北太平洋沿岸国家中我国是最易遭受温带风暴潮灾害的国家。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,多发生在春季和秋季。锋面气旋直径1000千米左右,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。由温带气旋引起的风暴潮灾害引起的水位变化一般比较平缓,强度多低于台风风暴潮。但在中国北部黄海、渤海地区的一些温带风暴潮是在北方冷空气与温带气旋联合作用下形成的,所以产生的风暴潮强度也很大,因而造成十分严重的破坏损失。除中国外,世界上温带风暴潮灾害特别严重的国家还有日本、韩国、朝鲜、美国、加拿大、英国、比利时、荷兰、德国、丹麦、挪威、芬兰、俄罗斯等。 2003年10月1 l~12日受北方强冷空气影响,渤海湾、莱州湾沿岸发生了10年来最强的一次温带风暴潮。受其影响,天津塘沽潮位站最大增水160厘米,该站最高潮位533厘米,超过当地警戒水位43厘米;河北黄骅港潮位站最大增水200厘米以上,其最高潮位569厘米,超过当地警戒水位39厘米;山东羊角沟潮位站最大增水300厘米,其最高潮位624厘米(为历史第三高潮位),超过当地警戒水位74厘米。此次温带风暴潮来势猛、强度大、持续时间长,导致莱州湾、渤海湾地区部分岸段防潮堤被冲垮、渔船被损坏、养殖场受损,造成了严重的灾害。锋面气旋直径1000公里左右,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。
形成原因
温带气旋的移动、加强诱发了地面低压的产生、增强,使渤海湾存在持续的向岸大风,产生了很强的风应力和风生洋流,是产生风暴潮的主要强迫力。再加上正值天文大潮,二者相互叠加直接导致了风暴潮的产生。
灾害管理
预报应用
在我国风暴潮是导致生命财产损失最严重的自然灾害之一,而在经济和航运中心的长江口地区,每年不但要在夏秋季迎来台风风暴潮的侵袭,还有在冬春季遭受温带风暴潮的肆虐,对经济发展和人民生命安全构成了严重威胁,因此,对长江口及邻近海域的温带风暴潮研究有着重大的科学和实际意义。本文利用二维流场模型ADCIRC,在长江口和杭州湾海域双向耦合波浪模型SWAN,并结合大气模型WRF,建立了长江口及邻近海域温带风暴潮预报模型。流场模型采用的三角形无结构网格能够很好地拟合复杂的近岸边界,流场模型的双层嵌套和大气模型的三层嵌套既有较高的空间分辨率,又提高了模型的预报效率。本文对该模型的风场和温带风暴潮水位进行率定验证,还统计分析得出这两次温带风暴潮增水处于高潮位、减水处于低潮位,并基于该模型分别讨论风应力和气压对温带风暴潮的作用,以及径流对温带风暴潮增减水的贡献。结果表明,气压对温带风暴潮增减水作用甚小,而主要决定增减水改变的因素是风速的变化;此外,径流越大对温带风暴潮期间的水位顶托作用越大:当水深较浅时,波浪对温带风暴潮的影响不可小觑。应用本模型,通过数值试验探讨了寒潮大风的风向、风速大小和风时对温带风暴潮的影响。模拟了在风场设为恒定值下,10天或15天温带风暴潮增减水变化,发现:向岸风导致增水,反之,离岸风导致减水,当风向为北偏西15°时,增减水均不明显;向岸风分量或离岸风分量越大,增水或减水幅度越大,速率越快;当风速风向不变时,增减水在加入风场的前3-4天变化较为显著,之后逐渐趋于稳定。
数值研究
联合第三代浅水海浪模式SWAN和三维海流模式POM,建立考虑海浪影响的三维风暴潮模式,利用该模式,在渤黄海区域,对温带气旋830315诱发的风暴潮进行数值模拟.从海表风应力、辐射应力、底应力三方面入手。对海浪对风暴潮的影响进行了数值研究.研究表明;海浪通过风应力对风暴湖水位的影响最为显著,而波致辐射应力与依赖波流相互作用的底应力的影响只在渤海和北黄海相对明显;考虑海浪影响的风暴潮水位过程曲线模拟结果,比不考虑海浪影响的纯风暴湖模拟结果与实测水位曲线吻合的更好,尤其是在减水极值处,其相对误差不超过5.57%。更多
影响
2007年3月初,一股强寒流袭击我国东北部,一些地区遭遇几十年罕见的暴风雪,3月4日下午,寒流过后,一股自1969年以来最强的温带风暴潮随即向山东威海推进,威海气象台迅速发布了寒潮蓝色预警,威海海事局也发布了风暴潮红色预警。这一天正值我国传统的元宵佳节,夜晚来临了,在山东省威海市,天空飘起了雪花,风也越刮越大。夜晚八点,在威海海域,海风突然越刮越大,平静的大海开始暴涨,一些渔港码头首先响起了警报声。
温带风暴潮给船舶安全航行的影响
2007年3月初,我国渤海和黄海北部海区受到了自1969年以来最为严重的风暴潮的袭击,给船舶安全航行带来了极大的威胁。由于各船舶单位和在受影响海区航行、停泊的船舶积极应对、全力抗击,使受损船舶减小到最低程度。但是某公司的一艘客箱船在抗击 。
黄河三角洲风暴潮灾害及其对滨海湿地的影响
黄河三角洲是中国重要的滨海湿地分布区,也是中国风暴潮易发区。该区的风暴潮有温带气旋型与热带台风型两种,以温带风暴潮为主。近年来,重大风暴潮的发生有频率增加、危害加重的趋势。风暴潮对滨海湿地的影响是广泛而深远的,主要表现为淹没滨海低地、加速海岸蚀退、破坏地表结构、毁坏湿地植被、加剧海水入侵等,使滨海湿地不断损失退化,生态环境恶化。
最新修订时间:2024-10-26 11:05
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现象简介
参考资料