一、风暴潮概述

1、风暴潮的定义

风暴潮是指由于强烈的大气扰动(如热带气旋、温带气旋等)引起的海面异常升高的现象，它经常伴有狂风巨浪，如果与天文大潮相叠加，就会造成濒海区域潮水暴涨，从而酿成巨大灾难。

风暴潮灾的空间范围一般为10～1000km，时间尺度或周期约l～l00h，介于地震海啸和低频天文潮波之间。但有时风暴潮影响区域随大气扰动因子的移动而移动，因而有时一次风暴潮过程可影响l～2000km的海岸区域，影响时间多达数天之久。

中国是太平洋沿岸国家中频繁遭受风暴潮灾害的国家之一，风暴潮淹没农田、冲垮盐场、摧毁码头、破坏沿岸的国防和工程设施，也是浅海油田开难防的大患。近年来，在我国沿海地区风暴潮造成的灾害有逐年增加的趋势。台风风暴在我国沿海地区的频繁登陆，给沿海地区的经济带来了巨大的损失，也给国防、工农业生产和国民经济带来意外的损失，而及时准确的预报则会把伤亡和损失减少到最低程度。因此，风暴潮的发生、发展和衰亡等物理机制的研究，特别是风暴潮预报方法的探讨，提高风暴潮预报的准确性，具有迫切的现实意义。

2、风暴潮分类

按照诱发风暴潮的大气扰动特征分类(外因)，通常分为热带风暴(如台风、飓风等)引起、温带气旋引起和寒潮或冷空气所激发三种风暴潮。

按照风暴潮的水域特征分类(内因)，通常分为，封闭海或大湖和半封闭海或海湾中的风暴潮、当大气扰动移行于广阔的海域上空时所产生的具有前进波形式的风暴潮。

3、风暴潮形成和传播的机制

风暴潮的运动规律可以用流体动力学的湍流方程组来描述，本质上风暴潮是一种非线性的湍流现象。风暴潮的形成和传播机制可以看作假定在大洋或海面上突然出现了一个风暴，在风暴中心的低压区将立刻引起海水的上升，海面水体的升高与气压降低约成静压效应，即气压下降1hPa时，水位约增长1cm。同时，风暴中心周围的强风将以湍流切应力的作用引起表面海水形成一个与风场同样的气旋式的环流。但由于地球自转所形成的科里奥利力的作用，海流在北半球将向右偏转(在南半球相反)，故形成了一个表面海水的辐散。由于海水运动连续性的要求，深层水必然会向上补偿，这就形成了在深层海水的辐聚，开始是沿着径向流向中心，而后海流偏向右，就建立了深层水中的气旋式环流。如假设风暴停留不动，且海水密度均匀，则这种运动能渗入到海洋中较深的水层。

海面受局部低气压的作用，以及深层流继而辐聚所形成的部分海面隆起，似一个孤立波一样，随着风暴的移行而传播。在广阔的洋面上，它可以看作一个强迫进行波。在这个波形成的同时，也形成了由风暴中心向四面八方传播出去的自由长波，以通常的长波速度移行。自由波系远远领先而奔向岸边的，传播到陡峭的岸边将被反射。但是，当它们传播到如大陆架上这种浅水域时，特别是风暴所携带的强迫风暴潮波爬上了大陆架浅水域进入边缘浅海、海湾或江河口的时候，由于水深变浅，再加上强风的直接作用、地形的缓坡影响，能量急剧集中，风暴潮也就急剧地发展起来。

特别是当风暴携带风暴潮的移行速度接近当地的长波速度时产生共振现象。共振的结果将导致异常高的水位，波阵面非常陡峭，类似潮涌。即使没有风暴过境，在边缘海、海湾和大陆架上也可能出现风暴潮。这往往是由于外海产生的风暴潮波以自由波的形式传入近岸浅海所致。这种外来的风暴潮类似于“胁振潮”，故可谓之“胁振风暴潮”。

如上所述，强烈的风暴潮总是在浅水中发生或成长起来的。大陆架、封闭的或半封闭的浅海以及港湾乃至河口无疑对风暴潮的发展和成长是极为有利的。

二、我国风暴潮灾害特征

风暴潮灾害带来的影响主要有：一是对堤围等工程设施的破坏。当风暴潮发生时狂风巨浪引起风暴潮增水，巨浪迫击海岸，对沿海海堤、海岸工程、公路和海塘都会造成严重的破坏；二是对沿海工业的破坏风暴潮造成的增水会淹没码头、仓库等，造成工厂瘫痪，严重的会使海上油田停产；三是对海岸的侵蚀及生态系统的破坏。风暴潮加速海岸侵蚀，并带入大量海水淹没农田和湿地，破坏海岸红树林，加速海岸生态系统的退化；四是盐水入侵。风暴潮会加速盐水入侵河口地区，造成城市地下水污染；五是污染物再分配。一些沿海地区航运疏浚挖出的淤泥就近抛置，一遇风暴潮使污染物再搬运、再分配，扩大污染范围对沿海的渔业养殖业和生态造成破坏。

三、国内风暴潮灾害风险评估研究状况

目前，国内风暴潮灾害风险研究主要集中在对风暴潮数值预报、潮高估算和重现期研究、危险性评估、承灾体暴露性和脆弱性评估、灾害风险区划、灾情损失评估等。肖启华等综合考虑风暴潮灾害自然特征和社会属性的四个指标，将其作为评估指标，建立了基于模糊决策的风暴潮发生过程中城市灾害的快速评估模型，并以街道为最小评估单元，对厦门市风暴潮进行模拟评估，可以为政府在有限的时间和资源条件下做出救灾减灾的优先工作策略提供决策依据。张俊香等(2008)采用基于信息扩散技术的风险计算模型对广东沿海几个验潮站的台风暴潮最大增水值序列分别进行了风险计算，并将其结果与基于风暴潮数值预报模型的计算结果进行了对比，发现两种方法的计算结果均与实际风险情况相吻合。风暴潮造成的淹没范围和积水深度是不同评估模型中需要考虑的关键影响因素。

四、风暴潮防御措施

防御风暴潮灾害的措施分为工程措施和非工程措施。

1、加强风暴潮预警报技术研究。风暴潮预警报非常重要，它是各级政府应急部门采取防御措施的依据。

2、合理布局沿海验潮站，实现资料共享，保证风暴潮观测系统的有效运行。

3、系统开展我国沿海风暴潮灾害风险区划和评估。

4、加强海堤建设。我国沿海海岸线长，各地海堤的防御能力差别很大，因此要加强海堤地建设。

5、有效地保护沿海地区的生态系统。由于近年来我国沿海海岸带各种不合理开发，破坏了滨海湿地的生态环境，红树林、珊瑚礁等有效的抵御风暴潮的功能基本丧失。

6、广泛地开展风暴潮知识的普及、宣传。对风暴潮知识了解的越多，越有利于正确行动，有效地防御风暴潮灾害。