颶風「桑迪」的致災影響分析

颶風「桑迪」的致災影響分析

來源：中國氣象報社 發布時間：2012年12月07日

張建忠 楊琨 繆旭明 連治華

        2012年10月29日晚，「桑迪」以一級颶風的強度在美國新澤西州大西洋城附近沿海登陸，登陸時中心附近最大風力有12級。「桑迪」共造成美國109人死亡，一度有18個州超過820萬住戶和商家停電，1.95萬架次航班取消，紐約、華盛頓與費城三大城市交通中斷，美國大選中斷，石油冶煉公司Motiva的一個儲油設施破裂導致30萬加侖柴油洩漏，數百銀行自動取款機(ATM)也無法運作，紐約市及新澤西州的約半數加油站關閉…「桑迪」帶來的經濟損失可能高達500億美元，僅次於2005年卡特裡娜造成的1080億美元，遠遠超過常年一年中所有颶風（對於氣旋的不同地區有不同稱呼，西北太平洋沿岸國家稱颱風，東北太平洋及大西洋沿岸國家稱颶風，颱風與颶風的相應級別見附表颱風與颶風對照表）給美國造成經濟損失的多年平均值（142.2億美元），成為美國歷史上最嚴重的自然災害之一。本文從「桑迪」的發生發展、致災成因等方面進行了分析，給我國應對極端天氣一些啟示。
        一、「桑迪」的發生發展及風雨特點
        「桑迪」於10月23日早晨在牙買加金士頓南偏西大約600公裡的加勒比海海面生成，24日加強為一級颶風，25日加強為二級颶風，中心附近最大風力達到了15級（48米/秒）。隨後，「桑迪」穿過古巴東部進入大西洋，減弱為一級颶風並向美國東北部沿海靠近。10月30日7時50分，「桑迪」以一級颶風的強度在美國新澤西州大西洋城附近沿海登陸，登陸時中心附近最大風力有12級（36米/秒）。登陸後，「桑迪」向西北轉偏北方向移動中，給美國中東部地區特別是東北部各州帶來了狂風暴雨天氣，在轉向東北方向移動進入加拿大境內後，強度明顯減弱，隨後消失。
        （一）「桑迪」自身具有路徑曲折多變、體積龐大、結構複雜等特點
路徑曲折多變。「桑迪」生成後主要向偏北方向移動，但先後出現4次轉向，呈蛇形路徑前進。
體積龐大。我國風雲三號氣象衛星圖像顯示，「桑迪」颶風雲系巨大，中心向東南方向延伸2000公裡，而向西北方向延伸超過3000公裡，是至今為止北大西洋史上最大風圈的颶風。
      

   
「桑迪」FY-3B氣象衛星監測圖（10月30日2時25分）

        系統結構複雜。「桑迪」本身就是非對稱結構，與冷空氣結合後，變性為溫帶氣旋，系統結構再次改變。這也使得「桑迪」在影響美國期間，兼備颶風和冬季風暴的特點，即本身攜帶強風、充足的水汽、巨大的能量。
        （二）「桑迪」的風雨特點
        大風範圍廣，持續時間長。「桑迪」8級以上的風圈半徑一度覆蓋範圍包括北卡羅萊納州以北沿海各州及佛蒙特州、賓夕法尼亞州、西維吉尼亞州等地，覆蓋面積至少達110多萬平方公裡；其中，維吉尼亞到紐約各州沿海地區均覆蓋在12級風圈範圍內, 紐約長島埃斯利普最大陣風風力達46.2米/秒（14級）。登陸後3小時，「桑迪」颶風中心附近沿海地區最大風速仍有33米/秒（12級）；隨後，密西根、俄亥俄、印第安納等州也觀測到11級以上瞬時大風。美國東北部沿海地區大風從10月28日上午持續到30日晚上。
強降雨影響區域大，局地強度強。共有13個州觀測到降雨量超過100毫米的大暴雨，其中新澤西州南部、馬裡蘭州、德拉瓦州局地出現降雨量250毫米以上的特大暴雨，馬裡蘭伊斯頓最大，達319毫米。
        多地出現降雪，部分山區積雪厚。田納西、北卡羅來納州及以北共8個州出現降雪，其中馬裡蘭州、北卡羅來納州、田納西州、維吉尼亞州、西維吉尼亞州等地部分山區積雪超過50釐米，田納西州蓋特林堡積雪最厚，達86.4釐米。
        二、「桑迪」重創美國的成因分析
        雖然美國氣象部門提前5天發布了「桑迪」登陸美國東海岸的預報，聯邦政府和受影響各州也及時宣布進入緊急狀態，並採取了人員疏散、政府停工、學校停課、股市休市、公交和地鐵停運等一系列措施，但「桑迪」仍給美國東部地區特別是紐約及周邊城市造成嚴重影響。「桑迪」之所以導致嚴重災害，有以下幾個主要原因。
        颶風與天文大潮疊加，海水倒灌導致紐約等地內澇嚴重。「桑迪」即將登陸前移動速度變慢，使登陸點附近地區受強風影響時間長，加之其移動路徑幾乎與海岸線垂直，持續的向岸大風不斷推高潮位、形成大浪。再加上「桑迪」登陸期間恰逢天文大潮，颶風引起的風浪與天文大潮相疊加，浪大潮高，紐約潮位漲到4.18米，超過歷史最高紀錄0.6米以上，嚴重程度超過1938年登陸紐約地區的大颶風。高位潮致使大量海水倒灌，導致城市進水，街道被淹，許多變電設備被淹而損毀甚至爆炸，造成大面積停電，並引發火災，出現連鎖性城市災害；紐約市哈德遜河決堤，造成曼哈頓街區被淹，紐約市一片汪洋，出現嚴重的洪澇災害。

10月31日，颶風「桑迪」肆虐過後，洪水侵襲的紐約，一名市民艱難地朝家的方向走去       

        強風導致人員死亡多、電力設施受損嚴重。截至11月3日，「桑迪」已造成美國109人死亡，其中重災區為紐約州和新澤西州。大風吹倒的大樹、簡易建築物、廣告牌等砸傷致死是人員死亡的主要原因，部分人員因海浪、洪水溺亡或觸電身亡。電力設施受到嚴重影響，美國東部18個州一度超過820萬住戶和商家停電，最西達威斯康星州，最南到卡羅來納州。其中半數分布在紐約州和新澤西州。
「桑迪」與冷空氣相結合影響範圍廣。根據我國風雲三號氣象衛星監測，「桑迪」颶風登陸前雲系最大的覆蓋直徑超過3000公裡，是至今為止北大西洋歷史上最大的颶風。登陸後，「桑迪」與冷空氣結合，兼備颶風和冬季風暴的特點，使得影響區域進一步擴大，天氣影響更加複雜。除「桑迪」產生強風暴雨以外，在距離其中心數百公裡的地區還產生了暴風雪，降雪加重了「桑迪」對交通運輸及電力保障等的不利影響。     
        美國東北部城市管理應對一級颶風的能力不足。此次「桑迪」給紐約等城市造成重創，紐約等美國東北部地區城市雖然位於美國經濟最繁榮、人口最密集以及政治最敏感的地區，但防禦颶風災害的綜合能力明顯不及南方地區。主要表現在：（1）防浪防洪堤壩等防禦建築標準低。紐約等城市臨海發展，且處於地勢低洼的地區，但沿海防浪堤及防洪壩高度明顯偏低，2011年熱帶風暴「艾琳」就曾經導致海水湧入紐約下曼哈頓地區。（2）災害防禦準備不充分。紐約地鐵車站內部建有和街道建有擋水設施水平較低，極易淪為排水溝，「桑迪」影響前未及時採取有效封堵措施，同時抽水設備也準備不足，這導致具有108年歷史的紐約地鐵系統因海水湧入恢復運營困難。而變電站等電力設備的裝備地點過低導致颶風影響期間被淹沒造成紐約等地大面積停電和火災頻發。
        一級颶風登陸該地區罕見，公眾應對災害經驗不足。1951年以來，共有95個颶風在美國大陸登陸，登陸地點主要分布在墨西哥灣及東南沿海地區。像「桑迪」這樣在38°N以北地區登陸的颶風非常罕見。雖然美國應急管理部門以及相關社會團體都在積極推動防災能力建設，但公眾普遍缺乏防災經驗，不能有效躲避災害風險。遇難者中很多是被大樹砸中死亡，有人甚至是在家中睡覺時被倒下的大樹砸中。大量車輛停放在低洼地區甚至地下空間損失慘重。這說明美國在應對極端氣象災害的綜合防災減災能力方面還存在薄弱環節。
        三、啟示與借鑑
        「桑迪」與「卡特裡娜」（2005年8月登陸美國）相比，登陸時均同時具有風、雨、潮三類災害因子，也同樣導致了大面積的內澇災害，但由於「桑迪」登陸時的強度（一級）遠小於「卡特裡娜」登陸時的強度（三級），同時，氣象部門預警早、政府應對早、特別是及時疏散撤離人員措施得力，其災害總體規模與遠小於「卡特裡娜」。
從各項防禦措施來看，美國政府和民眾吸取了2005年「卡特裡娜」颶風的教訓，防禦「桑迪」措施基本得力，但「桑迪」帶來的災害損失仍然較重，這一事實警示我們：
        （一）各地要高度重視極端強颱風的災害防禦。「桑迪」在秋季以一級颶風強度登陸美國東北部，是一次極端天氣氣候事件。在全球氣候變暖背景下，強颱風等極端天氣氣候事件發生的機率增大、影響趨重。2012年，我國兩次出現雙颱風影響，「達維」和「蘇拉」在相距不到12小時內相繼登陸，「天秤」和「布拉萬」相互作用、影響時間長，「布拉萬」在汛期後期給東北地區帶來罕見狂風暴雨等情況都說明極端性事件在增加。
        （二）颱風防禦要特別注意加強強颱風與天文大潮相遇的情況。「風、雨、潮」三碰頭會加劇颱風的破壞力。因此，在防禦標準和防禦措施建設等方面應充分考慮颱風災害的極端性，高度重視極端強颱風的災害防禦。
我國也曾經發生登陸颱風與風暴潮、天文潮疊加並造成重大災害損失的情況。如2009年第8號颱風「莫拉克」9日16時20分在福建省霞浦縣沿海登陸，期間恰逢天文大潮，造成浙江東南部、福建中北部沿海頻頻出現大範圍超警戒洪水，福建長樂市梅花站實測潮位也達到了4.73米，是該站有歷史記錄以來第三高潮位。相比較而言，我國東南沿海城市防禦颱風、風暴潮的能力更強一些。
        （三）北方城市要著力增強颱風災害防禦能力。與「桑迪」登陸偏北相似，今年我國北方地區就十分罕見地先後遭遇「達維」、「布拉萬」兩個颱風嚴重影響。「達維」在江蘇省響水縣登陸，登陸時中心最大風力12級（35米/秒），是1949年以來登陸我國長江以北地區最強的颱風，造成江蘇、山東、遼寧、河北、河南等省10人死亡，直接經濟損失超過百億元；「布拉萬」經朝鮮半島一路北上進入我國吉林、黑龍江，與冷空氣相互作用給東北地區帶來罕見狂風暴雨，東北平原出現了9～12級大風，陣風達14級，大面積農作物倒伏，東北地區直接經濟損失超過100億元。
        我國北方沿海城市應借鑑紐約在「桑迪」事件中的教訓，著力增強颱風災害防禦能力，在城市規劃和建設特別是重點工程、海島開發、海洋工程建設時應充分考慮颱風災害風險，強化災害風險管理，開展氣候可行性論證。應科學規劃城市建設和經濟布局，強化颱風災害防禦工程措施及避災場所建設，切不可因為受強颱風影響機率小而降低防臺工程建設標準。
        （四）進一步加強災害防禦機制建設，特別是加強預警信息工作。「桑迪」影響期間，美國聯邦政府和受影響各州相繼進入緊急狀態，廣播、電視等各類媒體中斷正常節目播出，及時高密度插播預警信息，學校停課，體育比賽和娛樂活動取消。由於聯動高效，應急處置有力，民眾行為高度一致，在一定程度上降低了災害損失，否則損失可能更大。我國建立了「政府主導、部門聯動、社會參與」的氣象災害防禦機制，在氣象災害防禦中取得了明顯成效。2012年5月10日，甘肅岷縣茶埠鎮信息員在收到預警信息及時組織1186人轉移，村民無一傷亡[1]。但是，我們應看到，重大氣象災害預警信息發布機制還不健全，信息發布系統建設還不完善，災害應急聯動機制還需進一步完善，公眾防災減災意識有待進一步提高。
        （五）提高危機意識，加強世界範圍內颱風等大（巨）型災害的時政影響評估。超強颱風、流域性洪水、地震等大（巨）型災害       

        不僅給人民生命、經濟財產、基礎設施等帶來巨大損失，同時還可能影響社會和政局的穩定。2005年卡特裡娜颶風事件中反應遲緩、飽受批評的布希政府，和2000年因為旱情而在總統大選中丟失了280萬張選票的戈爾(敗給了共和黨候選人布希)都說明，天氣因素特別是重大自然災害是美國政治中的一個重要變數。2012年「桑迪」影響期間恰是美國選舉期，很可能對選舉結果產生影響。正當紐約市掙扎著從颶風「桑迪」中恢復時，作為美國選舉重要地區的紐約市市長麥可·布隆伯格（Michael Bloomberg）表態支持歐巴馬，他稱為歐巴馬投票就是在支持應對氣候變化。「我們的氣候在不斷變化，」布隆伯格寫道，「姑且說在紐約市和全球的極端天氣情況也許是氣候變化的結果，從這周的毀壞的情況來看，假使只有一點可能性，都足以迫使當選的領導人做出立即的行動。」。
        在世界包括我國範圍內，未來仍有可能發生類似的大（巨）型災害。在對自然災害進行評估的同時，大（巨）型災害的時政綜合影響評估愈發成為重要的研究課題。通過研究，可以為世界各地的時政變化提供參考，可以提高政府執政能力和社會形象[2]，可以為制定全球發展策略提供科學依據。
        （六） 加強氣象災害救援基層隊伍建設和公眾防災能力
將氣象災害救援系統建設納入各級政府災害管理體系，建立相應的救援隊伍和救援啟動機制。從制度上保證，一旦災害發生，能確保救援行動的及時啟動實施。同時，應培養專業的救援隊伍和公眾的防災自救能力。達到這個效果最主要的實施途徑就是演習和培訓。在美國的預案體系中，聯邦應急管理學院開了一系列應急計劃方法的培訓[3]，國土安全部經常組織大範圍的演習。我國也應加大演習和培訓的成本投入，這是為了在重大災害面前減少和避免損失。

 

[1] 矯梅燕，建設國家突發公共事件預警信息發布系統 提升應急管理服務能力 ，中國應急管理，2012年第7期（總第67期），11-13
[2]張建忠 高拴柱 繆旭明，颱風「塔拉斯」重創日本成因及啟示，中國應急管理，2011年第10期（總第58期），56-58
[3]李雪峰，美國國家應急預案體系建構及其啟示，中國應急管理，2012年第7期（總第67期），14-19

 

附：颱風與颶風等級對照表                        

颱風		颶風
等級	風力（風速）	等級	風速
熱帶低壓	6-7級（10.8—17.1米/秒）	熱帶低壓	10.8—17.1米/秒
熱帶風暴	8-9級（17.2—24.4米/秒）	熱帶風暴	17.2—32.6米/秒
強熱帶風暴	10-11級（24.5—32.6米/秒）
颱風	12-13級（32.7—41.4米/秒）	一級颶風	33.1—42.5米/秒
強颱風	14-15級（41.5—50.9米/秒）	二級颶風	42.8—49.2米/秒
超強颱風	16級以上（≥51.0米/秒）	三級颶風	49.4—58.1米/秒
		四級颶風	58.3—69.2米/秒
		五級颶風	≥69.2米/秒
註：在西北太平洋稱為颱風，北大西洋和東北太平洋稱為颶風