2024年5月15日发(作者:嬴秋月)
影响我国的重大台风风暴潮时空分布
侯京明;于福江;原野;付翔
【摘 要】This paper gives the statistics of 38 red tropical storm surge
disasters which happened along the China coast from 1949 to 2009, and
analyzes the spatial and temporal distribution of these disasters. The
results show that the severity of these disasters, which tended to happen
in September, has increased in last two decades; two areas are seriously
affected by the red tropical storm surge disasters: Shanghai to Quanzhou
coast area, and the Zhujiang Estuary to northeast-Hainan coast area.%统计
了1949-2009年 间发生在我国大陆沿海的38次达到红色预警级别的重大台风风
暴潮过程,分析了其在空间、时间上的分布规律.分析结果表明:红色台风风暴潮灾害
的发生次数呈上升趋势,且多发生在7-9月间,9月最多:长江口到福建泉州一带沿海
和珠江口到海南岛东北部一带沿海是红色台风风暴潮灾害的高风险区.
【期刊名称】《海洋通报》
【年(卷),期】2011(030)005
【总页数】5页(P535-539)
【关键词】红色;台风风暴潮;时空分布
【作 者】侯京明;于福江;原野;付翔
【作者单位】中国海洋大学海洋环境学院,山东青岛266100;国家海洋环境预报中
心,北京100081;国家海洋环境预报中心,北京100081;国家海洋环境预报中心,北京
100081;国家海洋环境预报中心,北京100081
【正文语种】中 文
【中图分类】P731.23
风暴潮是指由强烈大气扰动,如热带气旋(台风或称飓风)、温带气旋(含寒潮大
风)等引起的海面异常升高现象。风暴潮灾害居海洋灾害之首,世界上绝大多数因
台风引起的特大海岸灾害(人员伤亡、财产损失)大都是由风暴潮造成的。
我国政府高度重视风暴潮预报。现阶段,海洋预报部门主要根据台风影响区域内测
站的预报总水位和当地防潮警戒潮位的关系来发布风暴潮预警报级别。其中,警戒
潮位指沿海发生风暴潮时,受影响沿岸潮位达到某一高度值,人们须警戒并防备潮
灾发生的指标性潮位值。它的高低与当地防潮工程紧密相关。按照国务院颁发的
《风暴潮、海浪、海啸、海冰应急预案》中的规定,风暴潮预警级别分为Ⅰ、Ⅱ、
Ⅲ、Ⅳ四级,分别表示特别严重、严重、较重、一般,颜色依次为红色、橙色、黄
色和蓝色,其中红色风暴潮指某验潮站的总水位超过当地警戒潮位80 cm以上的
风暴潮过程。它往往造成上百亿元的经济损失,有时甚至造成严重的人员伤亡。
风暴潮的监测、预报必须依靠及时准确的潮位数据,国家海洋环境预报中心现已实
现逐分钟实时接收中国海洋观测网包含的100多个潮位站数据,同时,在国家
“908专项”、“十一五”科技支撑等重大项目的支持下,积累了大量资料。本
文采用1949-2009年间达到红色预警级别的台风风暴潮(以下简称红色台风风暴
潮)灾害影响期间的能收集到的海洋站逐时潮位资料,经过整理,从中筛选了受台
风风暴潮灾害影响严重的30余个典型潮位站,还包含个别水利系统的潮位站,选
取的范围北起天津塘沽站,南至海南秀英站,基本涵盖了我国台风风暴潮的影响区
域。
如图1所示产生红色台风风暴潮灾害的热带气旋大都在菲律宾以东洋面生成,然
后向西北方向行进,强度都在强热带风暴级别以上。38次过程中超强台风有15
次,强台风有8次,台风12次,强热带风暴3次,其中强台风以上级别占61%。
图1中的气旋路径可划分为3种类型。第一种,登陆粤西、雷州半岛、海南岛北
部,如“5526”“6508” “8908”;第二种,登陆浙江福建两省,如“9417”
“9608” “9711”;第三种,近海转向型,如“8114” “8310” “0014”。
前两种所占比例较大,约为84%。
图中可以看出受红色台风风暴潮灾害影响较频繁的区域有长江口、杭州湾、浙江台
州到福建泉州一带沿海;以及粤西、雷州半岛、海南岛东北部一带沿海。这两个区
域也是我国一般风暴潮灾害的多发区。另外,第一种类型的气旋路径比较平直;而
第二种类型的气旋路径分布范围较广,并且登陆后受高压影响,常常会发生东转,
或北上进入黄海,使山东、江苏遭受风暴潮灾害。
图2统计了1949-2009年间沿海各潮位站高潮位达到红色预警级别的次数(超
过当地警戒潮位80 cm以上),图中标出的潮位站均是达到红色级别的30余站
点。圆点越大表示该站达到红色预警级别的次数越多。图 3列出达红色级别最多
或较多的潮位站,其中,琯头站9次,其次湛江站7次。图2中有两块区域圆点
比较密集,分别是长江口到福建泉州一带沿海和珠江口到雷州半岛东岸一带沿海。
图4表示的是1949-2009年间发生红色台风风暴潮灾害时各潮位站最大增水的
情况,图中标出的各站都是最大增水超过200 cm的验潮站,圆点大小表示超过
200 cm的次数。图5列出最大增水超200 cm最多或较多的潮位站,湛江站最多
是6次,其次鳌江站5次。图4中圆点较密集的两块区域和图2中相吻合。
从上面4张图中可以看出,受影响较重的区域主要是长江口,浙江台州到福建泉
州一带沿海;珠江口、粤西到雷州半岛东部、海南岛东北部一带沿海。和图1所
得到的结论基本一致。
风暴增水除与气旋的路径、强度、风区范围有关外,各潮位站所处的岸形对其也有
一定影响。雷州半岛东岸是个大尺度弯曲海岸,是这里容易出现重大风暴潮的重要
原因之一;珠江河口区在台风季节往往受上游洪水影响,抬高了正常潮位,风暴潮
波上传受阻,与洪水波叠加,即使是较弱的台风,也会造成灾害性的风暴潮高潮位
[6];长江口到福建泉州增水大的潮位站大都位于河口或者海湾附近,地形有利于
增水。如沙埕、瑞安、鳌江、健跳、海门、吴淞、乍浦、健跳、白岩潭、梅花等潮
位站。
图6统计出1949-2009年间每年红色台风风暴潮灾害的发生次数。可以看出红
色台风风暴潮灾害的发生频率呈增多的趋势。人类活动中大量温室气体排放等引起
全球平均气温升高,已成为世界各国政府和科学界的普遍看法。随着全球气候变暖,
海平面上升,极端天气频繁发生,红色台风风暴潮灾害也愈加频繁。
据统计,7-9月是西北太平洋热带气旋的多发月份,期间出现的热带气旋占全年
的 56.3%[7]。我国红色台风风暴潮灾害也主要发生在7、8、9三个月。虽然8月
是热带气旋发生频数最多月份[7],但红色台风风暴潮发生次数最多的是9月。研
究表明,9-10月因为西行、西北行的超强台风所占的比例增大,同时活动范围
向西北推进,登陆的超强台风比较多[8],同时9月也是东部沿海一年中天文潮较
高的月份。图7中,1949-2009年间9月共发生了15次红色过程,有10次是
由超强台风引起的。
从阴历日期来看红色台风风暴潮灾害主要发生在各月大潮期的月初和月中2个时
段。图8中,发生次数最多的日期主要集中在农历初三、十六前后两个大潮期附
近。其中十六发生次数最多。图 8中,初九和二十七日前后的风暴潮灾害主要发
生在粤西到海南岛东北部沿海一带,此地的潮差较小,受天文潮影响较小。
风暴增水曲线的形态可分为标准型、波动型和混合型3种。标准型增水曲线分为
前兆增水、风暴潮主体(激增)和余振3个部分。此种类型的增水,潮位上升较
快。激增状态比较明显。波动型增水形态是指增水曲线波型比较完整,类似天文潮
波。混合型增水形态与标准型的区别是增水曲线上叠加较明显的波动,增水形态介
于标准型和波动型之间[2]。后2种类型的增水,潮位上升趋势较缓。受地形和登
陆点的影响,在红色台风风暴潮过程中,珠江口、粤西一直到海南岛东北部海域受
影响较大的潮位站增水曲线约80%为标准型,如图9所示。产生这一现象的原因
是影响这一区域的热带气旋一般路径比较平直,速度较快,影响时间短,激增比较
明显。长江口到福建泉州一带的受影响较大的潮位站点增水曲线约 70%为波动型
和混合型两种,如图10。这主要是因为这一带潮差比较大,天文潮和风暴潮之间
的非线性相互作用效应显著,强风暴增水耦合了天文潮,风暴增水具有明显的潮周
期[9]。
红色台风风暴潮的每次发生,都伴随巨大的人员伤亡和财产损失。因此非常需要对
它进行研究,摸清其发生规律,及时准确做好风暴潮预警报工作,尽量减少损失。
通过以上空间和时间上的分析,得出以下结论:(1)受红色台风风暴潮影响严重
的两个区域是:珠江口、粤西和雷州半岛东部到海南岛东北部一带沿海;上海到福
建泉州一带沿海。(2)红色台风风暴潮灾害越来频繁,发生次数呈上升趋势。
(3)红色台风风暴潮灾害常发生在天文大潮期间,珠江口、粤西到海南岛沿岸例
外。(4)红色台风风暴潮灾害多发生在每年7-9月间,9月发生次数最多。(5)
风暴增水曲线特征除了与风暴路径、地形等因素有关外,与增水和天文潮之间的非
线性作用也有重要关系。
【相关文献】
[1] 叶琳, 于福江. 我国风暴潮灾的长期变化与预测 [J]. 海洋预报,2002, 19(1): 89-96.
[2] 项素清, 曹美兰. 舟山港台风风暴潮的气候特征 [J]. 海洋预报,2003, 20(2): 67-73.
[3] 杨桂山. 中国沿海风风暴潮灾害的历史变化及未来趋向 [J]. 自然灾害学报, 2000, 9(3): 23-30.
[4] 宋学家. 我国风暴潮灾害及其应急管理研究 [J]. 中国应急管理,2009, 8: 12-19.
[5] 乐肯堂. 我国风暴潮灾害风险评估办法的基本问题 [J]. 海洋预报, 1998, 15(3): 38-44.
[6] 马经广, 胡建华. 2003年广东风暴潮分析和预报总结 [J]. 海洋预报, 2004, 21(2): 78-85.
[7] 赵珊珊, 高歌. 西北太平洋热带气旋频数和强度变化趋势初探[J]. 应用气象学报, 2009, 20(5):
555-563.
[8] 黄菲, 许士斌. 西北太平洋超强台风活动特征及其与ENSO的关系 [J]. 中国海洋大学学报, 2009,
39(5): 883-888.
[9] 孙丽, 陈升. 上海黄浦公园站强风暴潮增水特征分析 [J]. 上海水务, 2009, 25(1): 39-42.
2024年5月15日发(作者:嬴秋月)
影响我国的重大台风风暴潮时空分布
侯京明;于福江;原野;付翔
【摘 要】This paper gives the statistics of 38 red tropical storm surge
disasters which happened along the China coast from 1949 to 2009, and
analyzes the spatial and temporal distribution of these disasters. The
results show that the severity of these disasters, which tended to happen
in September, has increased in last two decades; two areas are seriously
affected by the red tropical storm surge disasters: Shanghai to Quanzhou
coast area, and the Zhujiang Estuary to northeast-Hainan coast area.%统计
了1949-2009年 间发生在我国大陆沿海的38次达到红色预警级别的重大台风风
暴潮过程,分析了其在空间、时间上的分布规律.分析结果表明:红色台风风暴潮灾害
的发生次数呈上升趋势,且多发生在7-9月间,9月最多:长江口到福建泉州一带沿海
和珠江口到海南岛东北部一带沿海是红色台风风暴潮灾害的高风险区.
【期刊名称】《海洋通报》
【年(卷),期】2011(030)005
【总页数】5页(P535-539)
【关键词】红色;台风风暴潮;时空分布
【作 者】侯京明;于福江;原野;付翔
【作者单位】中国海洋大学海洋环境学院,山东青岛266100;国家海洋环境预报中
心,北京100081;国家海洋环境预报中心,北京100081;国家海洋环境预报中心,北京
100081;国家海洋环境预报中心,北京100081
【正文语种】中 文
【中图分类】P731.23
风暴潮是指由强烈大气扰动,如热带气旋(台风或称飓风)、温带气旋(含寒潮大
风)等引起的海面异常升高现象。风暴潮灾害居海洋灾害之首,世界上绝大多数因
台风引起的特大海岸灾害(人员伤亡、财产损失)大都是由风暴潮造成的。
我国政府高度重视风暴潮预报。现阶段,海洋预报部门主要根据台风影响区域内测
站的预报总水位和当地防潮警戒潮位的关系来发布风暴潮预警报级别。其中,警戒
潮位指沿海发生风暴潮时,受影响沿岸潮位达到某一高度值,人们须警戒并防备潮
灾发生的指标性潮位值。它的高低与当地防潮工程紧密相关。按照国务院颁发的
《风暴潮、海浪、海啸、海冰应急预案》中的规定,风暴潮预警级别分为Ⅰ、Ⅱ、
Ⅲ、Ⅳ四级,分别表示特别严重、严重、较重、一般,颜色依次为红色、橙色、黄
色和蓝色,其中红色风暴潮指某验潮站的总水位超过当地警戒潮位80 cm以上的
风暴潮过程。它往往造成上百亿元的经济损失,有时甚至造成严重的人员伤亡。
风暴潮的监测、预报必须依靠及时准确的潮位数据,国家海洋环境预报中心现已实
现逐分钟实时接收中国海洋观测网包含的100多个潮位站数据,同时,在国家
“908专项”、“十一五”科技支撑等重大项目的支持下,积累了大量资料。本
文采用1949-2009年间达到红色预警级别的台风风暴潮(以下简称红色台风风暴
潮)灾害影响期间的能收集到的海洋站逐时潮位资料,经过整理,从中筛选了受台
风风暴潮灾害影响严重的30余个典型潮位站,还包含个别水利系统的潮位站,选
取的范围北起天津塘沽站,南至海南秀英站,基本涵盖了我国台风风暴潮的影响区
域。
如图1所示产生红色台风风暴潮灾害的热带气旋大都在菲律宾以东洋面生成,然
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次,强台风有8次,台风12次,强热带风暴3次,其中强台风以上级别占61%。
图1中的气旋路径可划分为3种类型。第一种,登陆粤西、雷州半岛、海南岛北
部,如“5526”“6508” “8908”;第二种,登陆浙江福建两省,如“9417”
“9608” “9711”;第三种,近海转向型,如“8114” “8310” “0014”。
前两种所占比例较大,约为84%。
图中可以看出受红色台风风暴潮灾害影响较频繁的区域有长江口、杭州湾、浙江台
州到福建泉州一带沿海;以及粤西、雷州半岛、海南岛东北部一带沿海。这两个区
域也是我国一般风暴潮灾害的多发区。另外,第一种类型的气旋路径比较平直;而
第二种类型的气旋路径分布范围较广,并且登陆后受高压影响,常常会发生东转,
或北上进入黄海,使山东、江苏遭受风暴潮灾害。
图2统计了1949-2009年间沿海各潮位站高潮位达到红色预警级别的次数(超
过当地警戒潮位80 cm以上),图中标出的潮位站均是达到红色级别的30余站
点。圆点越大表示该站达到红色预警级别的次数越多。图 3列出达红色级别最多
或较多的潮位站,其中,琯头站9次,其次湛江站7次。图2中有两块区域圆点
比较密集,分别是长江口到福建泉州一带沿海和珠江口到雷州半岛东岸一带沿海。
图4表示的是1949-2009年间发生红色台风风暴潮灾害时各潮位站最大增水的
情况,图中标出的各站都是最大增水超过200 cm的验潮站,圆点大小表示超过
200 cm的次数。图5列出最大增水超200 cm最多或较多的潮位站,湛江站最多
是6次,其次鳌江站5次。图4中圆点较密集的两块区域和图2中相吻合。
从上面4张图中可以看出,受影响较重的区域主要是长江口,浙江台州到福建泉
州一带沿海;珠江口、粤西到雷州半岛东部、海南岛东北部一带沿海。和图1所
得到的结论基本一致。
风暴增水除与气旋的路径、强度、风区范围有关外,各潮位站所处的岸形对其也有
一定影响。雷州半岛东岸是个大尺度弯曲海岸,是这里容易出现重大风暴潮的重要
原因之一;珠江河口区在台风季节往往受上游洪水影响,抬高了正常潮位,风暴潮
波上传受阻,与洪水波叠加,即使是较弱的台风,也会造成灾害性的风暴潮高潮位
[6];长江口到福建泉州增水大的潮位站大都位于河口或者海湾附近,地形有利于
增水。如沙埕、瑞安、鳌江、健跳、海门、吴淞、乍浦、健跳、白岩潭、梅花等潮
位站。
图6统计出1949-2009年间每年红色台风风暴潮灾害的发生次数。可以看出红
色台风风暴潮灾害的发生频率呈增多的趋势。人类活动中大量温室气体排放等引起
全球平均气温升高,已成为世界各国政府和科学界的普遍看法。随着全球气候变暖,
海平面上升,极端天气频繁发生,红色台风风暴潮灾害也愈加频繁。
据统计,7-9月是西北太平洋热带气旋的多发月份,期间出现的热带气旋占全年
的 56.3%[7]。我国红色台风风暴潮灾害也主要发生在7、8、9三个月。虽然8月
是热带气旋发生频数最多月份[7],但红色台风风暴潮发生次数最多的是9月。研
究表明,9-10月因为西行、西北行的超强台风所占的比例增大,同时活动范围
向西北推进,登陆的超强台风比较多[8],同时9月也是东部沿海一年中天文潮较
高的月份。图7中,1949-2009年间9月共发生了15次红色过程,有10次是
由超强台风引起的。
从阴历日期来看红色台风风暴潮灾害主要发生在各月大潮期的月初和月中2个时
段。图8中,发生次数最多的日期主要集中在农历初三、十六前后两个大潮期附
近。其中十六发生次数最多。图 8中,初九和二十七日前后的风暴潮灾害主要发
生在粤西到海南岛东北部沿海一带,此地的潮差较小,受天文潮影响较小。
风暴增水曲线的形态可分为标准型、波动型和混合型3种。标准型增水曲线分为
前兆增水、风暴潮主体(激增)和余振3个部分。此种类型的增水,潮位上升较
快。激增状态比较明显。波动型增水形态是指增水曲线波型比较完整,类似天文潮
波。混合型增水形态与标准型的区别是增水曲线上叠加较明显的波动,增水形态介
于标准型和波动型之间[2]。后2种类型的增水,潮位上升趋势较缓。受地形和登
陆点的影响,在红色台风风暴潮过程中,珠江口、粤西一直到海南岛东北部海域受
影响较大的潮位站增水曲线约80%为标准型,如图9所示。产生这一现象的原因
是影响这一区域的热带气旋一般路径比较平直,速度较快,影响时间短,激增比较
明显。长江口到福建泉州一带的受影响较大的潮位站点增水曲线约 70%为波动型
和混合型两种,如图10。这主要是因为这一带潮差比较大,天文潮和风暴潮之间
的非线性相互作用效应显著,强风暴增水耦合了天文潮,风暴增水具有明显的潮周
期[9]。
红色台风风暴潮的每次发生,都伴随巨大的人员伤亡和财产损失。因此非常需要对
它进行研究,摸清其发生规律,及时准确做好风暴潮预警报工作,尽量减少损失。
通过以上空间和时间上的分析,得出以下结论:(1)受红色台风风暴潮影响严重
的两个区域是:珠江口、粤西和雷州半岛东部到海南岛东北部一带沿海;上海到福
建泉州一带沿海。(2)红色台风风暴潮灾害越来频繁,发生次数呈上升趋势。
(3)红色台风风暴潮灾害常发生在天文大潮期间,珠江口、粤西到海南岛沿岸例
外。(4)红色台风风暴潮灾害多发生在每年7-9月间,9月发生次数最多。(5)
风暴增水曲线特征除了与风暴路径、地形等因素有关外,与增水和天文潮之间的非
线性作用也有重要关系。
【相关文献】
[1] 叶琳, 于福江. 我国风暴潮灾的长期变化与预测 [J]. 海洋预报,2002, 19(1): 89-96.
[2] 项素清, 曹美兰. 舟山港台风风暴潮的气候特征 [J]. 海洋预报,2003, 20(2): 67-73.
[3] 杨桂山. 中国沿海风风暴潮灾害的历史变化及未来趋向 [J]. 自然灾害学报, 2000, 9(3): 23-30.
[4] 宋学家. 我国风暴潮灾害及其应急管理研究 [J]. 中国应急管理,2009, 8: 12-19.
[5] 乐肯堂. 我国风暴潮灾害风险评估办法的基本问题 [J]. 海洋预报, 1998, 15(3): 38-44.
[6] 马经广, 胡建华. 2003年广东风暴潮分析和预报总结 [J]. 海洋预报, 2004, 21(2): 78-85.
[7] 赵珊珊, 高歌. 西北太平洋热带气旋频数和强度变化趋势初探[J]. 应用气象学报, 2009, 20(5):
555-563.
[8] 黄菲, 许士斌. 西北太平洋超强台风活动特征及其与ENSO的关系 [J]. 中国海洋大学学报, 2009,
39(5): 883-888.
[9] 孙丽, 陈升. 上海黄浦公园站强风暴潮增水特征分析 [J]. 上海水务, 2009, 25(1): 39-42.