正文 第18章 風暴潮的預警(1)(2 / 3)

風暴潮的預測

風暴潮作為一種嚴重的自然災害,通常是大風引起的增水或天文大潮高潮疊加的結果。由於風暴潮造成的災害非常嚴重,因此,人們在二十世紀二三十年代就開始對風暴潮進行研究和預報了。那時,世界主要的海洋國家結合潮汐預報和天氣預報,對風暴潮進行預測和預報工作。一些受風暴潮影響嚴重的國家先後成立了預報機構。例如,1931年,荷蘭建立了風暴潮警報機構,1953年英國建立了風暴潮警報。美國對風暴潮的預報,可謂是費盡苦心,自1936年以來,美國國會曾三次通過責成有關部門開展風暴潮研究與預報的有關法案,除美國國家颶風中心發布預報外,以夏威夷和阿拉斯加兩個州為代表的沿海各州的氣象機構也製作鄰近海域的風暴潮預報工作。

20世紀70年代初,風暴潮的預報係統在我國建成,1974年,國家海洋水文氣象預報總台(現為國家海洋環境預報中心)正式向全國發布風暴潮預報。

經過這些年的發展,預報設備不斷更新,從最初的電報、電話,發展到目前的電視廣播、傳真電報和電話等傳媒手段。現在我國國家海洋局所屬的三個分局預報台及海南省海洋局預報區台、部分海洋站、水利部所屬的沿海部分省市水文總站和水文、海軍氣象台等單位都已經開展了所轄省、地區和當地的風暴潮預報,全國性的預報網絡已經形成。

一般將風暴潮預報分為兩大類:“經驗統計預報”和“動力數值預報”。

經驗統計預報:主要用回歸分析和統計相關資料來建立指標站的風和氣壓與特定港口風暴潮位之間的經驗預報方程或相關圖表。這種預報方式的優點是能具備很高的精度,且便利、簡單、易於學習和掌握。但是它不是短期內可以達到的,必須以特定港口長時間的驗潮資料和有關氣象站的風和氣壓的曆史資料為基礎,然後根據以上材料回歸出一個在統計學意義上的穩定的預報方程。

但其也存在缺陷,對於那些沒有足夠資料的港口不但得不出穩定的方程式,預報也存在不確定性,所以根本無法使用。此外,推導的方程式及相關圖表資料隻適用於特定港口,不適用其他港口。就算港口資料較為充足,但是曆史上大型風暴潮發生很少,多為中小型風暴潮,所以大型風暴潮的預報資料就會有所不足,達不到很高的準確度,不過對於發生較多的中型風暴潮,準確度很高。

風暴潮數值預報:這種預報方式結合了“數值天氣預報”和“風暴潮數值計算”,並將其組合成統一整體來運用。數值天氣預報是風暴潮數值計算的基礎,因為它為風暴潮提供了所需的海上風場和氣壓場的預報,即大氣強迫力的預報。

風暴潮數值計算是在掌握大氣強迫力的前提下,在適當的條件下求解風暴潮的基本方程組,從而得到風暴潮的相關信息。比如,隨時間變化的風暴潮位過程曲線,對風暴潮的預報很有意義,這種方法是風暴潮預報發展的主要方向。

風暴潮的監測方式

潮位觀測

風暴潮監測主要依靠沿岸的驗潮站進行。我國的驗潮曆史可追溯到1900年前後。據統計,1949年前全國隻有14個驗潮站。由於管理混亂,大多數僅留下部分高、低潮資料。中華人民共和國成立後,隨著我國國防、航運、水產、海洋開發與海洋工程等事業的不斷發展,沿海地區相繼建立了眾多驗潮站。目前沿海的驗潮站已有200多個,分別隸屬於國家海洋局、水利部、交通部和海軍等部門。在資料共享方麵,幾十年來國家海洋環境預報中心得到了水利部、交通部等單位的大力支持,1978年國家海洋局與郵電部、水利部、交通部等單位協商,從1979年開始先後有36個潮位站通過國家公眾電信網,在風暴潮影響期間以代碼電報形式向國家海洋環境預報中心拍發實時潮位報,1986年發報站增加至52個,1990年增至64個。逐步形成了我國的風暴潮監測係統。現在國家海洋局所屬的驗潮站的實時資料傳輸還可通過局內專用通信網實施。