近60年渤黃海海冰災害演變特征與經濟損失淺析

左常圣，范文靜，鄧麗靜，李文善，劉秋林，王 慧

（國家海洋信息中心，天津 300171）

引 言

根據第五次IPCC評估報告，1880-2012年，全球平均地表溫度上升了0.85℃[1]。我國大陸年均表面氣溫升高過程與全球同步，且表現出明顯的年際變化[2]；同時極端天氣氣候事件的發生頻次和強度也有升高[3-4]。研究發現，北極濤動對同期及后期的東北亞及中國區域氣溫有顯著的影響[5-6]，受其影響2009-2010年度渤海和黃海北部發生了30年一遇的嚴重冰災。

在極地海域和某些高緯度區域海冰是比較突出的海洋災害。我國渤海和黃海北部為半封閉海域，緯度偏高，海岸附近灘大、水淺、鹽度低、水溫受陸地影響顯著[7]，每年冬季都會有不同程度的海冰生成[8]，大范圍的嚴重海冰災害具有10年左右的準周期性，但局部海域的嚴重冰災幾乎每年都會發生[9]。

近年來，環渤海地區經濟尤其海岸帶經濟和海洋經濟持續、高速發展，社會財富積累量迅速攀升，承災體脆弱性逐漸增大[10]，一旦發生嚴重海冰災害，將會造成巨大的經濟損失[11]。為此海冰災害對我國環渤海地區海洋經濟和沿海經濟持續穩定發展具有重要的影響[12]。

1 數據來源

本文使用的數據包括:（1）鲅魚圈、葫蘆島、秦皇島、塘沽、溫駝子、芷錨灣、龍口、大鹿島8個海洋站，時間序列為1963-2016年的海冰數據，數據資料均經過了質量控制。（2）《海洋災害公報》中的海冰災害經濟損失數據。

2 渤黃海海冰冰情年度及長期變化特征淺析

2.1 海冰冰情年度變化特征

統計分析1963-2016年各海洋站海冰數據得出，我國渤黃海的海冰都是發生在每年的冬季，一般情況下，結冰開始于11月下旬，持續到第二年3月上中旬終冰。

圖1 流冰漂流方向頻率及各向最大速度

渤黃海海域從南到北相距雖然只有250海里左右，僅跨越四個維度，但冰情卻有明顯的空間分布特征。遼東灣北部冰期最長，是我國海冰災害最嚴重的海區，初冰日出現于12月上旬，終冰日出現于第二年3月上旬，平均冰期為3個月左右，沿岸固定冰期為40天左右，冬季遼東灣的沿岸流為順時針方向，加之右轉潮流系統的共同作用，所以北部海區的海冰，逐漸趨向東部海區和東南部海區。渤海灣冰情輕于遼東灣，初冰日出現于12月下旬，終冰日出現于第二年2月下旬，平均冰期約為1個半月。萊州灣冰情最輕，在1963-2016年共有32年為無冰年，在有冰年份，于12月下旬開始結冰，2月底海冰消失，平均冰期約為2個月，在萊州灣內，西部冰情較東部嚴重，這是因為西部受河水影響，鹽度較低，水淺灘大，海冰容易積存。

表1 1963-2016年渤海海區海冰冰情統計表

2.2 海冰冰情長期變化趨勢淺析

選取葫蘆島和芷錨灣兩個海洋站，研究近60年來渤海冬季冰情特點以及長期的變化趨勢。

圖2 海冰冰情變化趨勢圖

總體上看，1963年到現在我國海冰的冰期和冰量都有降低的趨勢，同時具有10年左右的準周期，即每隔10年左右就會發生比較嚴重的大范圍海冰災害。1968、1976、1985、1996、2000、2009、2012年度都發生了比較嚴重的海冰災害。2012年度葫蘆島海冰冰期為86天，冰量為581成，最大冰厚為45厘米，最大浮冰覆蓋范圍34 824平方千米，冰情等級為偏重冰年。需要注意的是，不單是大范圍的冰封能夠造成災害，在局部海域發生的短時間的冰凍同樣也能夠造成災害。而這種在較短時間內發生的局部海域的海冰災害，幾乎每年都會發生，無論常冰年或偏輕冰年。

在極端天氣氣候事件頻發的背景下，即使現階段全球溫度存在緩慢上升的趨勢，但仍然不可避免會有冬季極端低溫天氣的發生，從而導致嚴重的海冰災害。2009年冬季北半球高緯度地區極渦異常[13]，在北半球高緯度地區產生了異常強大的冷源，配合北極濤動負距平產生的徑向環流，使冷空氣源源不斷的向南輸送，導致渤黃海氣溫明顯偏低，東北地區達到了40年一遇的低溫，當年冬季渤海和黃海北部發生了30年一遇的冰情。

綜上，渤黃海地區發生嚴重海冰災害的可能性依然很大，而海冰災害的發生還不能準確地預測，一旦發生嚴重海冰災害將造成巨大的經濟損失，因此防災減災仍然是重中之重[14]。另外，海冰的變異對海洋水產的影響，甚至對整個生態平衡變化，提出許多新的課題，這必將引起國家和社會的高度重視[15]。

3 海冰災害經濟損失

環渤海地區人口集中，經濟發達，是國家政治、經濟、文化和社會發展的重要戰略區域，在我國國民經濟發展中占有舉足輕重的地位。渤黃海每年都有不同程度的海冰災害發生，海冰災害對中國渤海與黃海北部的水產養殖、海洋導航、海上石油生產和其他海事活動及港口碼頭等造成了嚴重危害[16]，對渤黃海海洋經濟的發展造成重大的影響。鑒于我國渤黃海海域海冰災害面臨的嚴峻挑戰，應將海冰災害工作與社會經濟可持續發展聯系起來，同步提高，協調發展。

2009/10年冬季渤海及黃海北部發生的較嚴重的海冰災害，部分海域有冰日數超過90天，港口及碼頭封凍296個，船只損毀7 157艘，水產養殖受損面積207.87千公頃，因災直接經濟損失63.18億元；2010/11年冬季渤海及黃海北部部分海域有冰日數超過85天，損毀船只11艘，水產養殖受災面積達54.42千公頃，直接經濟損失為8.81億元，對沿海地區社會、經濟產生嚴重影響（表2）。

從表3中可以看出，我國渤黃海海冰災害主要發生在山東省和遼寧省，2010-2017年遼寧水產養殖受損面積91.62千公頃，因災直接經濟損失40.43億元，山東水產養殖受損面積240.41千公頃，因災直接經濟損失35.07億元；近年海冰災害經濟損失嚴重，與災害致災因子的不穩定性增強以及渤海灣經濟承載體的脆弱性增大等有著顯著的關系。2015/16冬季江蘇省受海冰災害影響，水產養殖受災面積為1.67公頃，直接經濟損失2000萬元；近年氣候變化導致極端天氣氣候事件增多，如江蘇等緯度相對靠南的省份也會受到海冰災害的侵襲，需加強災害宣傳和防御。

表2 2010-2017年災情損失統計

表3 2010-2017年各省災情損失統計

4 海冰災害防御對策

隨著海洋經濟的快速發展，環渤海近海及海岸帶地區海冰災害的風險將會加大，為保證環渤海地區海洋經濟和沿海經濟持續穩定發展，需要進一步優化海冰的時空監測，加大海冰生消變化規律及相關學科的研究，完善海冰預警報發布機制。

（1） 增強防災意識

海冰災害防御是一項需要全社會參與，系統性、長期性的艱巨工作，可通過多種途徑開展海冰災害領域的科普宣傳，將海冰災害對經濟社會發展的主要影響宣傳到社會各界，增加對海冰災害的防范意識，推動沿海地區社會經濟的可持續發展。尤其是在全球氣候變暖背景下，需要正確認識我國海冰災害發展規律以及極端氣候事件發生對海冰災害的影響，站在更高的戰略高度，創新思路，把發展海洋經濟與海洋防災減災結合起來，真正做到海洋經濟與防災減災能力同步提高、協調發展。

（2）完善海冰災害監測，進一步開展海冰災害成因機制研究

我國的海冰監測目前有岸站觀測、破冰船觀測、飛機航空遙感觀測、NOAA衛星監測等，要及時掌握觀測環境變化情況，開展海冰觀測資料的代表性評估，為海洋站的優化調整和科學布局提供基本信息和建設依據。同時為保證海冰監測資料能夠準時、準確地傳遞到各級有關部門，提升數據信息在防災減災中的實時傳輸效益，必須完善傳送數據信息的通信網絡，建立健全海冰及相關資料檔案。基于監測數據，進一步開展海冰災害的發生、發展和變化規律研究，探討渤黃海海冰災害成因機制、影響及其變化規律，為綜合評估海冰災害的影響狀況提供基礎信息。

（3）建立健全海冰災害預報預警體系

綜合海冰災害監測、預測、影響調查和評估成果，進一步優化完善海冰防災減災體系，制作并定期發布監測、預測結果與影響評價產品，建設面向沿海各級政府和沿海工程企業的輔助決策支撐平臺，提高應對海冰災害的決策水平。同時進一步提升針對重點目標的海冰精細化預報和服務，提高海冰預警報產品的針對性和有效性，及時發布海冰災害預警報，避免和減少災害損失，同時隨著近些年大數據分析理念和方法的發展，可考慮建立基于大數據理念的海冰預測方法，將預測成果應用于防災減災的實踐。

5 結論與展望

海冰災害是我國渤黃海海域主要海洋災害之一，對沿海經濟造成了嚴重的影響，科學應對海冰災害，減輕災害損失具有重要的意義。

我國渤黃海海域每年的初冰日一般始于11月下旬，次年3月上中旬終冰。我國渤黃海海域冰情具有北重南輕的特點。遼東灣北部是我國海冰災害最嚴重的海區。1963年到現在我國海冰冰情有降低的趨勢，同時具有10年左右的準周期。受極端天氣氣候事件增多和環渤海經濟脆弱性增大影響，渤黃海地區發生嚴重海冰災害的可能性依然很大。2010年以來環渤海地區遼寧省和山東省受災面積大，災害損失最嚴重，由海冰災害造成的直接經濟損失多達77億元。

海冰災害防御需要加強海冰防災減災教育與宣傳，增強公眾海冰知識和防災意識；加強海冰監測業務體系能力建設，建立完善海冰數據集，加大海冰災害機制性研究，建立健全海冰災害預報預警體系。