滨海新区风暴潮与渤海沿岸诸站增水的相关性研究

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1、滨海新区风暴潮与渤海沿岸诸站增水的相关性研究滨海新区风暴潮与渤海沿岸诸站增水的相关性研究沈岳峰赵玉洁51?气象与航海?滨海新区风暴潮与渤海沿岸诸站增水的相关性研究沈岳峰(天津塘沽气象局赵玉洁天津300457)摘要:坐落在渤海湾西岸的天津滨海新区是多种不同类型天气风暴潮的多发区,将不同类型天气产生的风暴潮分为四类,并研制出以浅海风暴潮为主要特征,适用于多种类型的风暴潮的预报方程.为进一步提高该方程对不同类型风暴潮的预报能力,与滨海新区风暴潮有关的渤海沿岸诸站风暴潮资料加入该预报方程中,取得了很好的效果.关键词:风暴潮增水影响因子回归系统回归方程效果评价1前言天津滨海新区位于渤海

2、湾顶,是风暴潮灾害的多发区和严重区,其灾害多发生在盛夏台风活动季节和春,秋过渡季节….在春秋,秋季节,我国渤海和黄海北部是冷暖空气频繁交汇的地方,冬季频繁受到冷空气和寒潮大风侵袭,一年四季都有可能发生风暴潮,风暴潮灾害已经成为影响天津滨海新区社会和经济及航运安全最为严重的自然灾害之一.作为濒临渤海的新经济区,随着新区经济和航运事业快速发展,对自然灾害特别是风暴潮灾害的防御能力也提出了新的要求.一方面经济发展水平越高,对灾害的脆弱性也就越大,灾害造成的损失也就越大;另一方面随着全球变暖的气候背景,极端气象灾害越来越频繁,其衍生灾害——风暴潮灾害发生频率也越来越高.从16世纪有风

3、暴潮历史记录以来到现在每次风暴潮的出现,都使新区沿海地区遭受巨大破坏.以"9216"风暴潮最为典型,从频率曲线分析可知该风暴潮不仅是建国以来最大一次,而且也是1904年以来最大的一次,潮高重现期超过了5O年一遇,海河闸最高潮位为6.14m,超过了闸门顶高程(1.14m),其强潮发生突然,增水猛烈,致使海水倒灌最大瞬时流速达700m/s渤海沿岸都出现了解放以来的最高潮位.严重的风暴潮灾害,造成新区沿海直接经济损失达4亿元3J,损失非常惨重.收稿日期:2006一o4—29作者简介:沈岳峰(1973一),男,甘肃省天水人,工程师,主要从事短期天气预报及服务工作.研究方向:海洋灾害性

4、天气.面对风暴潮灾害的威胁,需要加强防潮工程设施的建设,但是防潮工程设施的建设必然带来以下几个方面的问题:(1)需要消耗大量的人力,物力,财力,而防潮减灾的目标是以较少的投人换取较大的减灾效益,而不是无限制的提高防潮工程的防潮标准;(2)防潮工程的建设不可避免的会带来对安全的幻想,但事实却不一定如此,超过河道和堤防设计的潮水也是可能出现的,而且一旦防潮工程失事,带来的损失可能更加巨大J.正是鉴于这样的情况,国内外从上世纪中叶以来,越来越重视区别与传统工程措施的防潮减灾非工程措施的研究和应用J.防潮减灾非工程措施的核心环节就是风暴潮预报方法.因此,认识和掌握风暴潮的发生机制,规

5、律特征,对减轻灾害造成的损失,保证新区经济实现可持续发展具有重要的现实意义.2滨海新区风暴潮统计特征和天气学分型在不同的天气形势下,大气扰动对潮位影响作用有很大差异,风暴潮的典型增水曲线也各具特点,表现形式差异较大.本文是按照不同天气形势下产生的风暴潮分为4种,即台风风暴潮,气旋型风暴潮,冷锋低压和冷锋风暴潮.2.1台风型:影响和登陆我国的热带气旋主要来自西太平洋和南海,其发生时间以夏季和秋季最为常见,而8月和9月出现频率最高,我国是世界上出现登陆热带气旋最多的国家.台风中心附近气压低,风力大,台风进人浅海时浓云翻滚,大雨倾盆,狂风巨浪使得迎风岸急剧增水,造成严重风暴潮,例如

6、1992年受登陆热带气旋影响,天津港出现了有记录52天津航海2006年第3期以来的最高潮位,最高潮位达到5.87m,造成了沿海多数企业和水产养殖业多达4亿元的巨大损失.2.2冷锋配合低压类这类风暴潮多发生于春秋季.其地面气压场的一般特点是渤海中南部和黄海北部处于北方冷高压的南缘,南方低压或气旋的北缘.辽东湾到莱州湾吹刮一致的东北大风,黄海北部和渤海海峡为偏东大风所控制.在这样的风场作用下,大量海水涌向莱州湾和渤海湾,最容易导致强烈的风暴潮.2.3冷锋类当西伯利亚或蒙古等地的冷高压东移南下,而我国南方又无明显的低压活动与之配合时,地面图上只有一条横向冷锋掠过渤海,造成渤海偏东大

7、风,致使渤海西岸(渤海湾沿岸)和西南岸(黄河三角洲)发生风暴潮.此类的风暴增水幅度一般在l一2m之间(1974年l1月8日O3时塘沽站曾出现了2.12m增水值),比前一类低.多发生于冬季,初春和深秋,1998年l1月15日一次冷锋过境过程中塘沽站最大增水154em.2.4强孤立温带气旋类这是指无明显冷高压与之配合的,暖湿气流活跃的那种气旋.这类风暴潮往往在春,秋季和初夏期间发生.1971年6月26日塘沽站记录到渤海湾增水最大值达161em.3影响因子的确定引起风暴潮的主要因子是风应力和气压效应同时作用于