鄭冬梅 許鵬 陳海軍 秦宇博
(遼寧省海洋預警監測中心,遼寧沈陽 110001)
遼寧省瀕臨渤黃海,所屬海域地處中緯度大陸邊緣季風區,天氣過程復雜多變,使得遼寧省海洋災害類型多,發生頻繁。經常出現的風暴潮、海冰、海浪以及赤潮等災害,給遼寧經濟造成了嚴重損失,同時也對遼寧沿海地區居民的生命財產安全造成了不小的威脅。如2007年曾因一次強溫帶風暴潮過程,而讓大連市遭受了將近19億的經濟損失,另外還有多達3000多艘船只受到不同程度的損壞。
為了強力推動我國的全面崛起,國家近些年來在經濟發展戰略方面進行總體布局,并制定了“一帶一路”方針,海洋經濟是重走絲綢之路中極為重要的一個環節。遼寧省被渤海海灣環抱,海域面積廣,擁有極其豐富的海洋資源,因此要憑借資源優勢,抓住國家戰略上重視海洋經濟這個良好契機,抓住本省的地理和環境優勢,大力發展海洋經濟,同時也要做好防范工作,盡量減輕海洋災害產生的負面影響。
目前對遼寧省海洋災害方面的研究工作較少,并且主要集中在海洋災害風險區劃分及海洋生態災害等方面[1,2,3],沒有對遼寧省的海洋災害進行系統性、全面性的研究分析工作。本文研究遼寧省海洋災害發生類型、特征和時空分布規律,有針對性地給出了海洋災害預防及規避損失的建議。這對有效減輕災害損失,對海洋資源的保護、開采以及后續使用方面有積極作用,能從根本上對遼寧地區海洋經濟的有序提升提供幫助。
風暴潮災害是指風暴潮發生的情況下疊加了天文潮,海浪又在此基礎上進行二次疊加,由前兩項因素亦或者三項共同作用使得沿岸增水引發的災害。遼寧省所屬海域處于中緯度地帶,相對于熱帶地區海水溫度更低,所以此類災害發生頻次較低。據統計1989-2017年遼寧省海域共發生11次風暴潮災害,發生的區域主要在大連沿海地區,渤海海峽附近,發生的時間主要集中在夏季7-8月份,災害性臺風風暴潮和災害性溫帶風暴潮發生頻次幾乎相同,災害性臺風風暴潮共發生5次,溫帶災害性風暴潮共發生6次,平均每年發生頻率為災害性臺風風暴潮0~1次,災害性溫帶風暴潮0~1次。
海洋自然災害有很多種,但是從破壞力上來看,最強的就是風暴潮。但是,根據歷史資料分析,5次臺風風暴潮災害均未對遼寧省造成較大經濟損失。分析其原因,一是臺風路徑多為東北轉向型,登陸地點在朝鮮半島以南,距離較遠,對遼寧海域影響比較有限;二是部分臺風由上海至江蘇一帶登陸后,北上由渤海進入遼寧省海域過程中強度迅速減弱,對遼寧影響較小。影響遼寧省的6次災害性溫帶風暴潮過程主要是由渤海氣旋或黃海氣旋入海造成的。由于溫帶氣旋具有突發性,且發展較快,因此溫帶風暴潮過程對遼寧省沿海造成的經濟損失比較大。其中,1994年對遼寧影響最為嚴重,僅丹東市水產損失就超過13億元;2007和2016年經濟損失分別為18.6億元和0.09億元,因此在災害防御上要重視溫帶氣旋對遼寧沿海的影響。
海浪在外界因素的影響和作用下可以造成破壞從而形成災害性海浪,目前已知的種類劃分有三種,主要是依據其大氣擾動的來源不同,各自由臺風、氣旋以及寒潮引發,基于國家海洋局發布的《中國海洋災害公報》,通過統計分析得到遼寧省海浪災害發生比較頻繁,并且有逐年增加的趨勢。海浪災害類型主要是氣旋浪和寒潮浪,臺風浪發生的頻率較小。遼寧省在近30年內共發生海浪災害44次,其中臺風浪次數最少,有7次;氣旋浪發生次數居中,有15次;寒潮浪最多,有22次。其中,寒潮浪發生時間主要集中在秋季和冬季,氣旋浪發生時間主要集中在春季,而臺風浪發生時間主要集中在夏季。災害性海浪過程發生較嚴重的岸段為營口沿岸海域到大連附近海域。
從圖1可以看到,遼寧沿海的海浪災害發生頻率有逐年增加的趨勢,特別是進入21世紀以來,海浪災害次數劇烈增加,在2008年達到11次之多,其中僅僅直接經濟損失就超過了兩千萬。從災害類型上看,在1998年之前主要是臺風浪災害,發生頻率較小;而在1998年之后主要以氣旋浪和寒潮浪災害為主而且發生頻率急劇增加。另外對遼寧海域造成嚴重經濟損失的海浪類型主要是冷空氣和氣旋共同配合產生的災害性海浪。如2012年11月,冷空氣和氣旋共同配合產生的災害性海浪,造成各種類型共計超過160艘船只不同程度破壞,另外碼頭需要重新修建的長度達到1千米,防范海浪的堤壩也有將近3千米需要修繕,對當地養殖業巨大打擊,當年因此造成了直接經濟損失將近4.5億元。

圖1 1989年-2017年遼寧省發生海浪災害次數的時間序列
海冰除了海水自身凝結形成的咸水冰外,還有經匯聚進入大海的河冰、湖冰以及冰川冰共同構成。海冰災害通常是說海面上結冰程度過高,導致海運、海上建設以及漁業捕撈等全都被迫停滯或者受到直接或間接各種破壞的災害。
縱觀我國各大海域,渤海和黃海是海冰災害的唯一受災區。根本原因在于渤海灣和黃海北部地區四周環繞陸地面積較多,處于半封閉半開放的狀態,并且緯度較高,常年會有來自北部西伯利亞寒流降溫的影響,加上水深不足、海水含鹽量不高,所以在冬季必然會產生此類災害。
遼寧省所屬海域的海冰屬于一冬生消的“一年冰”,海冰災害發生的主要海域為遼東灣和黃海北部。遼東灣是災情最集中也是程度最嚴重的地區,冰期一般為3-4個月。遼寧省海域初生冰發生時間一般在11月底到12月初,區域主要集中在遼東灣底河口淺灘處。入冬以后,隨著冷空氣強度增強,頻率加大,遼寧海域的冰情開始迅速發展,在1月上旬左右進入盛冰期,2月下旬隨著冷空氣勢力減弱,氣溫逐漸升高,遼寧海域的海冰開始進入融冰階段,融冰期海冰融化迅速,一般年份在3月上旬就已終冰。一般年份遼寧海域最大浮冰范圍平均為68海里左右,冰情嚴重的2001年浮冰范圍達115海里,平均冰厚10~20厘米,最大41厘米。遼寧省冰情最嚴重的海域為遼東灣的盤錦及營口附近海域,最嚴重冰情發生時間一般在1月中旬至2月中旬。統計分析發現,近年來由于影響遼寧海域的冷空氣路徑發生改變,由東北路冷空氣居多轉為西北路冷空氣居多,導致遼寧省海域的冰情特點也發生了改變,呈現出西輕東重的冰情特點。
近年來在全球變暖的大背景下,遼寧省海冰冰情也呈現減輕趨勢,沿海海冰災害發生的頻率也有所下降。值得注意的是,經統計分析得到,輕冰年反而更容易發生海冰災害。分析原因,一是輕冰年,海冰結構不穩定,容易形成流冰,對海上作業平臺等工程設施反復撞擊,造成設施損壞;二是冰情較輕,沒有引起沿海居民及海上作業人員的足夠重視。1989-2017年遼寧省海域共發生16次海冰災害,除1996年傷亡4人外,無人員傷亡,平均經濟損失2.54億元/次。2012年以來由于海冰監測預報水平的日益提高,以及救災及時和采取措施得力,很大程度上降低了各類海冰災害造成的損失。
遼寧省沿海屬于超淺水內海,與其他海域相比,水體交換能力差,沒有足夠強的凈化能力。加上遼寧沿海地區不僅每年接納五個沿海城市大量的生活污水和工農業廢水,同時港口船舶、海上石油開發和海水養殖業也給海域帶來污染,造成本海域海水經常處于富營養化、低溶解氧狀態,極易引發赤潮災害。
通過對1989-2017年的赤潮資料分析得到:
(1)遼寧省海域赤潮出現的時間段一般是四月到十月,主要集中在夏季。因為這個時間段降雨豐沛,徑流量大,另外氣溫較高,利于水中微生物的滋生和大規模擴散。
(2)遼寧海域的赤潮在2000年以前的高發期集中在7-9月,在2000年以后遼寧海域赤潮的高發期提前到5-6月。
(3)赤潮多發區為黃海北部海域和遼東灣海域,這兩個海域水深較淺,水域內海水總量和水體交換量都相對較少,分解類細菌真菌總量少,易誘發赤潮。
(4)從圖2可以看出,1989-2017年遼寧省沿海赤潮災害的發生頻率呈波動趨勢,在20世紀末開始快速上升,在21世紀初達到高峰期,其中在2001年共發生赤潮17次,為這30年來最高值,2010年以后遼寧省沿海赤潮發生頻率有所減少分析其主要原因,上世紀80年代以來因國家政策扶持及各方面因素影響,沿海地區整體工業化水平提高,各種生活、農業、工業廢水排放逐漸增多;灘涂、淺海、近岸水域水產養殖面積增加,近岸旅游等,導致海洋環境污染日趨嚴重,改變了沿岸水質的營養狀況和生態環境狀況,越來越多氮磷鉀等營養物質進入到大海,使得海水中富營養化程度增高,赤潮出現的次數越來越多;而近年來,由于重視生態環境保護,對沿海排污企業加大了監管力度,通過環保升級,減少了污染物的向海排放,使赤潮災害發生的頻次開始逐漸下降。

圖2 1989-2017年遼寧省赤潮發生次數時間序列圖
砂質海岸是遼寧省海岸侵蝕情況最嚴峻的部分,區域主要分布在綏中縣和營口蓋州岸段。近年來,由于海洋主管部門強化海洋管理和對整體海岸采取的一些修繕措施,有力保障了海岸線穩定,海岸侵蝕程度有所下降,但也有部分海岸情況更嚴重了。2016年,綏中和蓋州岸段最大侵蝕速度分別達到17.8米/年和8.2米/年,導致這一現象的最大外界因素應該是河流攜帶的大量泥沙堆積。
海水入侵與土壤鹽漬化情況在遼寧省沿海也非常嚴重。其中營口市、盤錦市、錦州市和葫蘆島市海水入侵情況最為嚴重,通常發生在距離海岸25千米左右。丹東市海水入侵情況相對較輕,通常不超過10千米。因為海水的不斷入侵,使得遼寧西部沿海地區鹽堿地越來越多。
由于省級機構改革部門和職能都發生了較大變化,應盡快重新明確海洋災害預警監測組織體系、指揮機構和各自工作職能。不斷提高海洋狀況監測水平和各種災害預防的準確性,降低海洋災害帶來的損失。
遼寧沿海觀測站建設工作起步較晚,數量和觀測能力比較有限。未來要進一步拓展海洋觀測站、觀測浮標、有纜觀測系統建設工作,打造多層次功能更加豐富的海洋觀測網,逐步建設成為由國家—省—市組建成的海洋災害智能網格化預警報體系。
對海洋災害防御能力比較薄弱的海堤,要盡快改造,加強重點防護工程的保護和維修、隱患排查治理。
海洋災害重在預防,防災勝過減災。通過“5·12防災減災日”這類公眾熟知有重要意義的節日,大規模、深層次的普及海洋防災減災知識。