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[科普中国]-风暴涌浪,危险杀手袭击美国

我是科学家
原创

飓风“迈克尔”袭击美国,除了狂风暴雨之外,风暴涌浪也对美国沿岸造成了重大的伤害。那风暴涌浪是什么?它又是如何对我们造成伤害的呢?

海洋在温柔时是人类食品的巨大仓库,是天水一色的风景,是阳光和沙滩的陪衬,但它发起脾气来也不比死神更温柔。

(大海发起脾气来也不比死神更温柔。图片来源:Pixabay)

9月28日下午,印度尼西亚中苏拉威西省发生强烈地震并引发海啸。发生在帕卢湾的海啸高达2.2米至11.3米,已将造成2073人死亡、10679受伤和680人失踪。当地时间10号白天,4级飓风“迈克尔”于登陆美国东南部佛罗里达州,伴随“破坏性”的狂风、风暴潮以及300毫米左右的降雨量。海洋除了能形成破坏力惊人的海啸之外,还有什么其它的形式的灾害呢?

(美国佛罗里达州遭遇80年来最强飓风。图片来源:央视新闻)

什么是风暴涌浪?

当热带气旋(不论是叫做台风、飓风、气旋风暴或者其他名称)席卷一片巨大的水体时,强烈的风力会推动表面的水体运动,使之形成一个高出水平面的水丘。当台风登陆时,这个“水丘”也会推进到海岸并深入陆内地区,这样的水流会形成巨大而极具的冲击力的波浪,这也就是所谓的 风暴涌浪 。

(图中,你将看见飓风是如何席卷大量的海水,让它以极快的速度沿着风向跨过海洋表面的。同时,在暴风眼中间有着极低的气压,它也可以将海水吸起1米高左右,形成气压涌浪。图片来源:NASA)

在国内,很多时候会将风暴浪涌(Storm Surge)和风暴潮(Storm Tide)混用,新闻报道或一般文章中都用“风暴潮”来指这两种不同的情况。事实上, 风暴浪涌和风暴潮有着明显的区别 :风暴浪涌的成因相对单一,它由各种气旋引起,在不断靠近大陆的过程中,使海平面上升形成浪涌对海岸环境造成影响;而风暴潮则是当风暴浪涌和天文潮(通常指潮汐)叠加时的情况,如果这种叠加恰好是强烈的低气压风暴浪涌形成的高浪涌与天文高潮叠加,它将形成比单纯的风暴浪涌破坏力更强的风暴潮。

(图中,标示出了在一般情况下平均海平面、平均高潮面、风暴浪涌面和风暴潮面之间的高度关系。风暴浪涌已经足以克服自身的重力对海岸边上的环境造成毁灭性的影响,而如果与本身并不强大的潮汐相叠加,造成的危害则更为强大。图片来源:Wiki Commons)

在实际情况中,飓风对海面的推动是形成风暴涌浪的重要原因,而台风眼中极低的气压也会使那里的海面比周围高出不少。此外,强降水、地球自转产生的科里奥利力以及海浪的推动都会使风暴涌变本加厉。

或许与没有经历过飓风的人的想象不同,风暴涌往往是一场飓风中极为致命的危害所在。风暴涌可使整个海岸区域都处于海水泛滥中——强劲的台风可使风暴涌浪达4米,而高达6米、9米甚至12米的极端情况也在历史记录中有所出现。这样的风暴涌浪可以轻易推倒建筑、使火车脱轨,把港口内的船只冲到陆地上,将地铁隧道灌满海水……

如何面对风暴涌浪的威胁?

及时的听从疏散命令是在一场风暴涌浪中保持安全的最佳选择 。如果居住在潜在危险区的人们没有及时注意到疏散命令,等到风暴涌浪到来时再作反应,逃跑已经来不及了——因为风暴涌浪可以在很短时间内突然侵袭一大片区域。半米多深的海水就足以淹没汽车使之无法启动,在水中行走则更为艰难。冰冷的海水以及大风足以致命,如果不能及时逃离到高地上去,处在涌浪留下的海水中的人很有可能在不到一小时就因体温过低而死去。

在国内,《风暴潮、海啸、海冰应急预案》中已将风暴潮(包含风暴涌浪和风暴潮)分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四级,分别表示了特别严重、严重、较重和一般,代表颜色依次为红色、橙色、黄色和蓝色。海洋环境预报部门可根据出现的风暴潮的具体情况向公众发布不同级别的紧急预案。住在潜在危险区的人们需要在风暴潮频发的时期多加留心并有所准备。

(4级飓风“迈克尔”于当地时间10号白天登陆美国东南部佛罗里达州。伴随“破坏性”的狂风、风暴潮以及300毫米左右的降雨量。来源:微博)可以准确预测风暴涌浪吗?

风暴涌浪如此危险,但想要预测风暴涌并不是一件容易的事情 ——因为影响它的因素实在太多了。我们无法准确预测风暴涌浪何时到来,也就无法知道已有的潮汐将会增强它还是减弱它。我们也无法准确预知台风登陆时的风速、降雨量、准确的登陆位置以及登陆的地势会对水体的运动造成何种的影响,这些困难都使得准确预测风暴涌寸步难行。

但是,之前我们也提到过,海洋部门可以发布相应的紧急预案。毕竟从气象预测的角度讲,我们已经可以根据气象模拟对飓风的可能登陆位置做出预测。只要前期的数据监控足够细致,在已有数据的情况下及时发布预警信息,虽然不一定每次预测都十分准确,但是结合合理的疏散,人们的生命安全是可以得到保障的。

国际减灾日

今天(10月13日)是第29个国际减灾日。国际减灾日的全称是“ 国际减轻自然灾害日 ”,1989年12月,第44届联合国大会规定,每年10月的第二个星期三为“国际减少自然灾害日”(International Day for Natural Disaster Reduction) 。2009年,联合国大会通过决议将每年的10月13日确定为国际减轻自然灾害日,简称“国际减灾日”。今年国际减灾日主题是“减少灾害损失,创造美好生活”,强调关注灾害对经济社会发展和人民生产生活的负面影响。

排版:小爽

题图来源: Pixabay