地球,這顆藍色星球,表面71%的面積被海洋覆蓋,而在剩下不到1/3的陸地上,又有大量的居民住在離海岸線不到50Km的範圍內。在我國,居住在這一區域的居民佔全國人口的40%;世界上許多著名的國際大都會,例如紐約、阿姆斯特丹、香港、上海、威尼斯等,也坐落於海岸線上。這些都讓我們必須對大海的一舉一動都格外注意,因為海水的活動與人類的日常生活息息相關。
海洋在溫柔時是人類食品的巨大倉庫、是天水一色的風景、是陽光和沙灘的陪襯,但它發起脾氣來也不比死神更溫柔。
剛發生在美國的颶風「桑迪」給當地造成了深重的災難,藉此我們真好可以了解一下,海洋除了能形成破壞力驚人的海嘯之外,還有什麼其它的形式的災害。
當熱帶氣旋(不論是叫做颱風、颶風、氣旋風暴或者其他名稱)席捲一片巨大的水體時,強烈的風力會推動表面的水體運動,使之形成一個高出水平面的水丘。當颱風登陸時,這個「水丘」也會推進到海岸並深入陸內地區,這樣的水流會形成巨大而極具的衝擊力的波浪,這也就是所謂的風暴湧浪。
圖中,你將看見颶風是如何席捲大量的海水,讓它以極快的速度沿著風向跨過海洋表面的。同時,在暴風眼中間有著極低的氣壓,它也可以將海水吸起1米高左右,形成氣壓湧浪。(圖片來源:NASA)。
在國內,很多時候會將風暴浪湧(Storm Surge)和風暴潮(Storm Tide)混用,新聞報導或一般文章中都用「風暴潮」來指這兩種不同的情況。事實上,它們有著明顯的區別:風暴浪湧的成因相對單一,它由各種氣旋引起,在不斷靠近大陸的過程中,使海平面上升形成浪湧對海岸環境造成影響;而風暴潮則是當風暴浪湧和天文潮(通常指潮汐)疊加時的情況,如果這種疊加恰好是強烈的低氣壓風暴浪湧形成的高浪湧與天文高潮疊加,它將形成比單純的風暴浪湧破壞力更強的風暴潮。
圖中,標示出了在一般情況下平均海平面、平均高潮面、風暴浪湧面和風暴潮面之間的高度關係。風暴浪湧已經足以克服自身的重力對海岸邊上的環境造成毀滅性的影響,而如果與本身並不強大的潮汐相疊加,造成的危害則更為強大。(圖片來源:Wiki Commons)
在實際情況中,颶風對海面的推動是形成風暴湧浪的重要原因,而颱風眼中極低的氣壓也會使那裡的海面比周圍高出不少。此外,強降水、地球自轉產生的科裡奧利力以及海浪的推動都會使風暴湧變本加厲,它的威力,你能在颶風「桑迪」的席捲之地窺見一斑。
或許與沒有經歷過颶風的人的想像不同,風暴湧往往是一場颶風中極為致命的危害所在。風暴湧可使整個海岸區域都處於海水泛濫中——強勁的颱風可使風暴湧浪達4米,而高達6米、9米甚至12米的極端情況也在歷史記錄中有所出現。這樣的風暴湧浪可以輕易推倒建築、使火車脫軌,把港口內的船隻衝到陸地上,將地鐵隧道灌滿海水……
圖中所示為2004年「伊萬」颶風帶來的風暴湧浪襲擊美國阿拉巴馬州奧蘭治海灘前後的狀況。圖中的紅箭頭都指向了對比圖片中在不同時間的相同位置,兩套圖片都顯示出了毀滅性的破壞。(圖片來源:geology.com)
及時的聽從疏散命令是在一場風暴湧浪中保持安全的最佳選擇。如果居住在潛在危險區的人們沒有及時注意到疏散命令,等到風暴湧浪到來時再作反應,逃跑已經來不及了——因為風暴湧浪可以在很短時間內突然侵襲一大片區域。半米多深的海水就足以淹沒汽車使之無法啟動,在水中行走則更為艱難。冰冷的海水以及大風足以致命,如果不能及時逃離到高地上去,處在湧浪留下的海水中的人很有可能在不到一小時就因體溫過低而死去。
在國內,《風暴潮、海嘯、海冰應急預案》中已將風暴潮(包含風暴湧浪和風暴潮)分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四級,分別表示了特別嚴重、嚴重、較重和一般,代表顏色依次為紅色、橙色、黃色和藍色。海洋環境預報部門可根據出現的風暴潮的具體情況向公眾發布不同級別的緊急預案。住在潛在危險區的人們需要在風暴潮頻發的時期多加留心並有所準備。
風暴湧浪如此危險,但想要預測風暴湧並不是一件容易的事情——因為影響它的因素實在太多了。我們無法準確預測風暴湧浪何時到來,也就無法知道已有的潮汐將會增強它還是減弱它。我們也無法準確預知颱風登陸時的風速、降雨量、準確的登陸位置以及登陸的地勢會對水體的運動造成何種的影響,這些困難都使得準確預測風暴湧寸步難行。
但是,之前我們也提到過,海洋部門可以發布相應的緊急預案。畢竟從氣象預測的角度講,我們已經可以根據氣象模擬對颶風的可能登陸位置做出預測。只要前期的數據監控足夠細緻,在已有數據的情況下及時發布預警信息,雖然不一定每次預測都十分準確,但是結合合理的疏散,人們的生命安全是可以得到保障的。