風暴潮
風暴潮指由強烈大氣擾動,如熱帶氣旋(台風、颶風)、溫帶氣旋等引起的海麵異常升高現象。沿海驗潮站或河口水位站所記錄的海麵升降,通常為天文潮、風暴潮、(地震)海嘯及其他長波振動引起海麵變化的綜合特征。一般驗潮裝置已經濾掉了數秒級的短周期海浪引起的海麵波動。如果風暴潮恰好與天文高潮相疊(尤其是與天文大潮期間的高潮相疊),加之風暴潮往往夾雜狂風惡浪而至,逆江河洪水而上,常常會使其影響所及的濱海區域的潮水暴漲,甚者海潮衝毀海堤海塘,吞噬碼頭、工廠、城鎮和村莊,使物資不得轉移,人畜不得逃生,從而釀成巨大災難。
有人稱風暴潮為“風暴海嘯”或“氣象海嘯”,在我國曆史文獻中又多稱為“海溢”“海侵”“悔嘯”,及“大海潮”等,把風暴潮災害稱為“潮災”。風暴潮的空間範圍一般由幾十千米至上千千米,時間尺度或周期為1~100小時,介於地震海嘯和低頻天文潮波之間。但有時風暴潮影響區域隨大氣擾動因子的移動而移動,因而有時一次風暴潮過程可影響一兩千千米的海岸區域,影響時間多達數天之久。
在世界上,有一個著名的與風暴潮抗爭的國家——荷蘭。“荷蘭”在日耳曼語中叫尼德蘭,意為“低地之國”,因其國土有一半以上低於或幾乎水平於海平麵而得名。它位於西歐,瀕臨北海,全境地勢低窪,河流縱橫,渠道交錯,堤壩密布,全國麵積近5萬平方千米,其中有1/4位於海拔1米以下。荷蘭的氣候屬海洋性溫帶闊葉林氣候。由於地低土潮,荷蘭人接受了法國高盧人發明的木鞋,並在幾百年的曆史中賦予其典型的荷蘭特色。由於這一帶潮差較大,極易發生風暴潮災害,所以長期以來,荷蘭人為了生存和發展,竭力保護原本不大的國土,避免在海水漲潮時遭受“滅頂之災”,他們與海潮、水患進行了堅持不懈地鬥爭。
在這些與海的長期鬥爭中,圍海造田是其中一項最有成效的措施,直到今天它仍然是人類向海洋空間發展的一項重要活動。荷蘭首當其推是向海洋索取土地的著名國家。早在13世紀荷蘭人民就築堤壩攔海水,再以風車為動力挖泥和抽幹圍堰內的水,到今天風車仍然是這個低地國家的代表景觀呢。幾百年來,荷蘭修築的攔海堤壩長達1800千米,增加土地麵積60多萬公頃。如今荷蘭國土的20%都是通過人工填海造出來的。
台風
人們對台風的命名始於20世紀初,起初人們用人名來為台風命名,直到1997年,世界氣象組織會議決定,西北太平洋和南海的熱帶氣旋采用具有亞洲風格的名字命名,並決定從2000年1月1日起開始使用新的命名方法。
它是發生在熱帶海洋的風暴,當它吹越海麵時,可以掀起十多米高的巨浪;當它推進到岸邊的時候,會疊起一片浪牆,洶湧上岸,席卷一切。這種風暴,在亞洲東部的中國和日本,被稱作台風;在美洲,人們叫它颶風。
台風的老家在熱帶海洋,它形成的條件主要有兩個:一是比較高的海洋溫度;二是充沛的水汽。在溫度高的海域內,正好碰上了大氣裏發生一些擾動,大量空氣開始往上升,使地麵氣壓降低,這時上升海域的外圍空氣就源源不絕地流入上升區,又因地球轉動的關係,使流入的空氣像車輪那樣旋轉起來。當上升空氣膨脹變冷,其中的水汽冷卻凝成水滴時,要放出熱量,這又助長了低層空氣不斷上升,使地麵氣壓下降得更低,空氣旋轉得更加猛烈,這就形成了台風。
事實上,台風是沒有風的風眼。由於台風是熱帶海洋上的大風暴,也就是說它是範圍很大的一團旋轉的空氣。台風邊轉邊走,四周的空氣繞著它的中心旋轉得很急。空氣旋轉得越急,流動速度越快,風速也越大。但是在台風中心大約直徑為10千米的圓麵積內(稱為台風眼),因為外圍的空氣旋轉得太厲害,外麵的空氣不易進到裏麵去,那裏好像一根孤立的大管子一樣。所以台風眼區的空氣,幾乎是不旋轉的,因而也就沒有風。
可是我們常常能夠在海麵上看到這樣一種現象:海水被一陣掠過的旋風卷起,看上去像灰黑色的巨蛇從大海中躥出……這實際上是水龍卷在海上形成的龍卷風,這大概就是種種有關海洋怪物的傳說的由來。
台風經常給社會和人類帶來較大災害,常引起建築物及設施的破壞和倒塌,並造成車輛的顛覆、失控、無法運行,船舶的流失、沉沒,電線杆的折斷、損壞,樹木、農作物的倒伏和落果。台風帶來的強降雨還會引發山洪暴發等。2005年8月,“卡特裏娜’颶風襲擊美國新奧爾良,造成1036人遇難。
可是台風除了給登陸地區帶來暴風雨等嚴重災害外,也有一定的好處。據統計,包括我國在內的東南亞各國和美國,台風降雨量約占這些地區總降雨量的1/4以上,因此如果沒有台風這些國家的農業困境不堪想象;此外台風對於調劑地球熱量、維持熱平衡更是功不可沒。眾所周知熱帶地區由於接收的太陽輻射熱量最多,因此氣候也最為炎熱,而寒帶地區正好相反。由於台風的活動,熱帶地區的熱量被驅散到高緯度地區,從而使寒帶地區的熱量得到補償,如果沒有台風就會造成熱帶地區氣候越來越炎熱,而寒帶地區越來越寒冷,自然地球上溫帶也就不複存在了,眾多的植物和動物也會因難以適應而將出現滅絕,那將是一種非常可怕的情景。
海霧
我國沿海每到春暖花開,由冷轉暖的時候,經常會出現迷迷瀠瀠、毛毛細雨的天氣,能見度顯著降低,甚至相距幾米也難見蹤影,這就是人們熟知的海霧。
海霧是海麵低層大氣中一種水蒸氣凝結的天氣現象。因它能反射各種波長的光,故常呈乳白色。霧的形成要經過水汽的凝結和凝結成的水滴(或冰晶)在低空積聚這樣兩個不同的物理過程。在這兩個過程中還要具備兩個條件:一是在凝結時必須有一個凝聚核,如鹽粒或塵埃等,否則水汽凝結是非常困難的;另一個是水滴(或冰晶)必須懸浮在近海麵空氣中,使水平能見度小於1千米。
由於海霧產生的原因不同,因此可以把它分成4種類型:平流霧、冷卻霧、冰麵輻射霧、地形霧。而平流冷卻霧最常見,我國海區出現的海霧,主要是這種平流霧。在世界眾多著名海霧區出現的海霧,也大都是平流霧造成的。比如來自舊金山大橋西側太平洋上的海霧乘西風經大橋進入南北向的舊金山海灣時,常常把大橋突然淹沒。當霧區邊緣經過大橋時,便會出現“斷橋”的奇景,這就是所謂的“霧斷金門”的美景。
海霧雖然很美,但它卻是海洋上的危險天氣之一。它對海上航行和沿岸活動有直接影響,它能使客船、商船、漁船和艦艇等偏航、觸礁或擱淺。
為了應對這種情況,每當海麵出現霧、雪、暴風雨或陰霾等天氣,海上能見度小於2海裏時,一般常用的燈光或其他目視信號將失去作用,常用聲響進行導航。用於導航的發聲設備很多,有霧笛、霧鍾、霧哨、霧角等等。在我國的青島使用的“霧牛”正是聲響導航的一種。“霧牛”是20世紀初德國人修建的,實際上是一種電霧笛,其工作原理與我們常見的蒸汽火車頭上的汽笛原理是一樣的。
在海霧的曆史上,曾經發生在達達尼爾海峽上的毒霧封鎖至今讓人記憶猶新。
1995年2月13日清晨,一股黃色帶有刺鼻硫磺味的濃密大霧,籠罩在黑海、馬爾馬拉海和愛琴海一帶,這一帶正是歐亞大陸的交界地區,在馬爾馬拉海的東西兩端連係著世界上兩大著名海峽:博斯普魯斯海峽和達達尼爾海峽。這場濃密毒霧的出現,使博斯普魯斯海峽的北口能見度下降到近乎為零,土耳其不得不暫時關閉海峽,使這條十分繁忙的國際航道陷入癱瘓狀態,造成海峽兩端各有100多條船舶停泊待命。同時聯結馬爾馬拉海和愛琴海的達達尼爾海峽的通道也被迫關閉,並造成有1000萬人口的伊斯坦布爾市的公路和空中交通相繼中斷,其影響是曆史上少見的。
海嘯
海嘯是發生在海洋裏的一種可怕的災難。當海底發生地震、火山爆發或水下塌陷和滑坡時,就會引起海水的巨大波動,產生海嘯。海嘯時,那高達幾十米甚至上百米的海浪,不僅會掀翻海上的船舶,造成人員傷亡,還會破壞沿海陸地上的建築。
海嘯是一種災難性的海浪,它是由火山爆發、海底地震、水下塌陷和海底發生滑坡等造成的巨浪。在通常情況下,它由震源在海底下50千米以內、裏氏震級65以上的海底地震引起。地震發生時,海底地層發生斷裂,部分地層出現猛然上升或者下沉,由此造成從海底到海麵的整個水層發生劇烈“抖動”。這種‘抖動”不同於平常所見到的海浪,它是從海底到海麵整個水體的波動,其中所含的能量驚人。在一次震動之後,震蕩波在海麵上以不斷擴大的圓圈,傳播到很遠的距離,正像卵石掉進淺池裏產生的波一樣。海嘯波長比海洋的最大深度還要大,軌道運動在海底附近也沒受多大阻滯,不管海洋深度如何,波都可以傳播過去。當它們與大陸猛烈碰撞時,能吞沒海邊的港口、城鎮鄉村和農田。海嘯所引起的浪高達數十米,像一堵水牆,衝上陸地,所向披靡,造成生命和財物的重大損失。
如此可怕的海嘯實際上是一種具有強大破壞力的海浪,可分為四種類型,即由氣象變化引起的風暴潮、火山爆發引起的火山海嘯、海底滑坡引起的滑坡海嘯和海底地震引起的地震海嘯。從受災現場講,海嘯又可分為遙海嘯和本地海嘯。
首先,有一種海嘯能橫越大洋或從很遠處傳播而來,在沒有島嶼群或其他障礙阻擋的情況下,能傳播數千千米並且隻衰減很少的能量,使數千千米之遙的地方也遭到海嘯災害,這稱為遙海嘯。1960年智利發生海嘯也曾使數千千米之外的夏威夷、日本遭受嚴重災害。
其次為本地海嘯。本地海嘯從地震或海嘯發生源地到受災的濱海地區相距較近,所以海嘯波抵達海岸的時間也較短,有時隻有幾分鍾,多則幾十分鍾。在這種情況下具有突發性的特點,危害也相當嚴重。通常,本地海嘯發生前,往往有較強的震感或震災發生。
海冰