海洋与人类社会第四讲

海洋与人类社会第四讲物理海洋学基础-海气相互作用

高抒南京大学地理与海洋科学学院本科阶段的“学习”与“研究”Learn,Study,ResearchTheprocessoflearning:lookingforanswersfromtheliteratureResearch:findoutthefactbyyourowneffort,andidentifythelogiclinkageStudy:combinationofboth第四讲内容能量供给的来源和转换大气－海水界面上的物质交换大洋与陆架环流埃尔尼诺与南方涛动(ENSO)风暴潮环境效应、减灾防灾方法Earth’sclimatesystem:notetherolesofland,atmosphere,oceansandseaice能量供给的来源和转换海气相互作用主要由太阳能驱动太阳——46亿年、恒星，成分主要是氢（占74％），其次是氦（占25％），其他元素如氧、氮、碳、硅、铁、镁、钙等的质量加起来占1％正在发生由氢转化为氦的热核反应，使其核心部分的温度高达1.5×106K，向太空辐射的能量功率高达3.8×1026w我国最大的水电站三峡电站的装机容量为1010w量级太阳可按照现在的状况再持续约40亿年

地球接收的太阳热能——以地球的投影面计，接收的太阳能为1360w/m2以地球表面平均计，则为340w/m2地球内部的温度很高，但地球内部传到地球表层的能量只有0.1w/m2（与太阳能相比微不足道）既然地球表面接受了如此巨大的太阳能，这里就似乎应该温度不断升高才对，而实际情况是无论陆地还是海洋，其表面温度的平均值很多年只有很小的变化（每100年0.5K量级），是什么因素造成了这一现象？根据一块区域上的热平衡方程以及实测数据的分析来加以说明在一块水平区域上，热能的净通量QT可表示为：QS为太阳辐射通量，α为表面反照率QN为长波辐射或行星辐射所造成的损失QE为蒸发潜热造成的损失QH是紊动扩散造成的损失在海洋的低纬地区海水是吸收热量的，而在中高纬地区海水则有热能的支出。此外，与太阳能到达地球表面的平均值340w/m2相比，净能量收支的值是相对较小的，在最大值的10°S～10°N范围也只占10％左右表4-1海洋表面的年平均热收支（w/m2）观测值纬度带QR*QEQHQT50～70°N354821-3430～50°N909318-2110～30°S～10°10°S1431378-250～30°S939011-8*注：QR=QS(1-α)-QN大气－海水界面上的物质交换

大气－海水界面上的物质交换十分活跃。通过大气降水和海面蒸发作用，水体交换的强度是很可观的，海面上的垂向水通量W可用下式计算：P=降水量，E=蒸发量，均用mm/yr的单位来表示，其含义为单位面积上降落或蒸发的水量在常温常压下的厚度不同海区的降水量有很大区别，降水量最大的海区，如印度尼西亚附近，降水量可超过3000mm/yr，而在热带太平洋东部这样的地方，降水量可在100mm/yr以下蒸发量与降水量的分布不同，它是垂向温度梯度和风速的函数。在热带信风带蒸发量普遍达到1500-2000mm/yr，在中纬度地区，北太平洋和北大西洋的西部蒸发量亦可达2500mm/yr就海洋整体而言，蒸发量大于降水量(多出部分参与陆地水循环)大气中含有一定量的CO2，因此大气压力中有一部分是来自CO2，称为二氧化碳分压在海水中，其溶解的气体中有部分是CO2，而且海水能够溶解的CO2受到所谓“常态大气均衡浓度”条件的控制，这可以表达为Henry定律，即均衡状态下的海水CO2浓度为：

PA为溶解气体的分压（对CO2而言，为348ppm），KH为系数，它与温度、盐度有关，在20℃温度和盐度值为35时，KH＝0.065，总体上随温度、盐度和静水压力的升高而降低

当水体中溶解的CO2产生或失去很快时，海水不能即刻达到新的均衡态，因此，海水的CO2含量可能会处于未饱和态、饱和态或过饱和态当处于未饱和态时，大气当中的CO2就会向海水中输移，例如当浮游植物快速生长时会消耗掉水中的CO2，而且进一步消耗进入海水的CO2，这种由于海洋浮游植物生长而导致的大气CO2向海洋的转移称为海洋的生物泵现象当处于过饱和时，海水中的CO2就会向大气释放，死亡的生物体被细菌所分解时可能造成这种现象此外，不同温度、盐度的海水发生混合时会产生密度升高现象，与此相似的是，溶解气体饱和程度的变化也可以由于水团混合而造成随大气运动的物质还有粉尘——大气降尘粉尘来源于干源区或火山喷发，是被风力作用而被悬浮到大气层中的粒径很小的沉积物颗粒。我国北方经常发生的沙尘暴就是这种过程的结果粉尘在大气中可以被输运几千公里的距离，最终降落在海洋里，与河流从陆地上携带入海的沉积物总量相比，大气降尘所造成的堆积量是很小的，但在分布范围上有很大的不同。河流入海的物质大多堆积在大陆架或其他靠近陆地的海区，而大气降尘则可能分布在整个大洋的范围大气降尘中含有一部分盐类物质和营养物质，因此在大规模的沙尘暴事件之后可能在大气降尘发生的海区生产力得以提高，例如北太平洋地区的渔业就与沙尘暴有关这部分盐类的输入对于海洋的盐度影响不大。海洋每年还要接纳3×1012kg盐类物质，但其中大部分是来自河流，大气降尘的贡献很小在海木洋的品表层室，由护于水查体收皮支的顶不同酱，盐趋度值斜可以高偏离圣整个术大洋陈的平金均值刷，降寺水量对大于木蒸发明量的梢海区届，表斗层盐剪度可吉降低樱，而索蒸发汁量大舱于降炊水量庄的地吊方盐幕度可弹以升户高。袄在近衡岸区壮域，蝇特别穿是河炉口附新近，原盐度研由于放入海诵淡水桑的加男入而陵降低跪，发遣生盐盯度变可化的块水体奴因与哭周边降水体景的密闪度不叙同，类可能抛引发岔水体制的相诵对运拜动综上钥所述知，大茅气－描海水沃界面盒是一冠个物宅质交粪换活底跃的写地方但是驰，对岗于海鸽洋的锹水动别力环林境而皮言，练只有室水的披交换桂才发恋生了侍重大扔影响坟，如征海洋歉向大恩气的坏水汽夹和热削量输帆送造迷成了铁种种贩天气楚现象那。而急天气存状况匙又反穷过来碰影响螺海洋奸，同滥时水存体交热换引捎起海承洋水图体盐白度的萝变化航，也盗能影梅响水看体运百动其他献物质器的交笛换，览在短佛时间害尺度播上对洗生态端系统纪有较培大影烫响，刃但对见水体滴运动赤没有狗直接影的影购响洋流南的产标生——太阳统能的跌输入由于庆太阳凡能在违不同禾纬度瓦地带替上的性通量闪不同膜，因价此在联不同群的海娃区海狱水的狸温度疯不同另一土方面皱，海疼水的厉密度物是温闪度和依盐度朵的函筒数，锅在大越洋中刮盐度秤的数却值虽折然大促致相校同，训但水凯温有迎较大乞的差澡异低纬泛地区扭水温井上升晃，体盖积增周大，云其水灶位也趣相应皮上升狂，这啊样在孩同层叮位的鞭水体略，低像纬地般区的贝压力重高于暑中高优纬地裁区，桑从而嫩形成浅压力踩的水京平梯劲度，绝这将澡造成伟水体款的运岗动运动酒的方旁向是柱从低砖纬指玩向中帮高纬须地区Co益nv竞ec班ti贩on栗c筛el踪蝶l咱ci片rc涌ul毕at喇io聋n如on鄙a动n尽on眨-r跌ot鸭at现in卫g孝un形if拳or劝m乎ea梦rt劣hHa餐dl服ey忆c侍el扫lsAv抗er条ag扩e决su享rf周ac贤e周cu勿rr纷en辩ts掏o薪f喊th子e蚂oc哈ea零n全球昼主要惩海洋娘风生蚂环流北大越西洋鼠流涡只、北竹太平翁洋流饭涡、扶南大伸西洋督流涡辽、印赠度洋拳流涡破、南谣太平剩洋流抚涡、渠南极雁绕极蛋流黑潮热带新太平狸洋由欢于水评温上缘瑞升而纸导致葱水位克上升怕，因语而形婆成了液向南刊向北路运动值的水详体，沉黑潮良就是塑其组牲成部符分，门其流伙速达控到了1m件/s的量凯级，较而总薪的流夜量达滩到了108m3/s量级舱（长技江流李量为104m3/s量级站）这样谅一条哈巨大烂的“捞河流棍”将炕低纬旦区的票暖水议源源龟不断诵地输摆往中衡高纬费地区肿，从拢而极苗大地载影响伤了所哄流经造地区凶的水物温变强化黑潮掉（Ku谊ro档sh在io）Fr积om普G法ar谎ri搂so殃n渡(1沙99氏3)局;磁Fi墓gu陡re殖9药.1狱4河口示环流在径彼流和魔潮汐吗的共邪同作监用下存，河口纸产生慎的表喷层向拒海、耀底层向陆借的环叶流体罢系，恋被称距为Es晕tu芳ar路in兼e厉Ci罪rc袜ul俭at蝴io绿n。洋流离与大傅气运望动有织关，洗海面寄水体仍的不偏均匀阿升温聪在大稍气中巡寿也存坡在，跑低纬俱区的痛大气惯压力罗由于释升温身而增端大，感温度见和压服力还垦由于筝来自懂海面矮的蒸灾发等遮因素嫩而进染一步趋加剧因此祥，在奏热带掌地区唱气流浴上升舅，高勤纬度假地区摔气流窄下降贱，形驴成地斗球行乘星风嘱系，著风作诞用于蜻海面栋，伴毫随着催空气惰动能示向海两面之券下的查水体纱输送介。海门面上抽空气披运动肝形成暮边界修层，姓而大画气－瞧海面唐界面克上的痛切应赚力就帮代表弯了风啦的动音能向德水体乳的转个换，必这一栏能量离转换天使海毫水产捐生运其动，就称为供“风结成海纲流”海洋容蒸发征的水梯汽与彩大气浅运动擦相结泳合，碎还能困将水冒汽输甚送到喊远离筋低纬衡地区组的地挨区并证形成甩降水醋，这桂个过栏程也嫌造成懂大规杨模的捏热能土输送枣，在舰台风奖等热挎带风盯暴系渡统中骂这种宜效应诸尤其脸明显世。在岁平常饥天气巨下，帮季风万的季跳节性链转换艰也使畅热能立的输方送产呜生季畏节性用变化怎，总副体趋萍势是蹈自低密纬向沿高纬砍输送在较誉大的岁时间词尺度浓上，贷海洋蛙中的箱生物唇作用瞧也帮庆助了好一部诵分太馋阳能轧的转夜移，我尽管岭在较时小时意间尺汤度其卡重要骡性远户不及孙洋流巨和天盯气系矿统生物部作用冤将太竖阳能坏与营宾养物亡质相烈结合订，经耳过光讽合作自用形降成初隶级生删产力启，进解而使壳能量涌在生讨态系恰统中蓬发生杨转移当生傲物死效亡时泳，其茧生物筑体的仙一部喉分沉璃降到愁海底踢，最京终形放成石躲油、乡丰天然邻气等县化石妈燃料据估孝算，破目前戚所有天已探喜明的借地球指上化眠石燃同料的家热能蒸相当是于10天内临地球浪表面居所接偏受的骄太阳畅能埃尔肉尼诺畜与南段方涛方动(E罚NS剑O)埃尔尽尼诺——槐El拣N丸in稳o，西垒班牙卡语“橡圣婴炉”，晒“陡厄尔筛尼诺良”南方球涛动——朝So颠ut牛h扛Os找ci遍ll贷at筋io奖n拉尼酿诺——裕La给N晚i既a，西球班牙客语“泉圣女竹、小锣女孩稳”，今“拉携尼娜罢”埃尔地尼诺堂与南董方涛雀动是消海－芦气相重互作兽用的迫年际右变化域的产内物，秘是一头个海晚气相来互作缴用的筛典型枕事例菌，对剃于太遮平洋刑地区第的气朱候和奶海洋刺资源魔有着抖重要遵影响馅。因跪此，湿需要炎对它需的形先成过猾程和暖机制步作一懒些较伸为深验入的她探讨经典绵的埃休尔尼雅诺事羡件——一些音年份比的冬耕季（12月至1月）含发生系在厄膊瓜多肃尔和居秘鲁追海岸驴的事巾件，高其范颈围在谷太平茂洋东真岸20舟°N～20闭°S之间贝的海好岸水新域事件闪发生惩时，学水温坊增高2～8℃，伴皇随着库大雨牧，而征且当惭地的贺渔业梁生产例受损斩（鳀答鱼是元主要浩的经穴济鱼碑类，越埃尔宴尼诺患发生驶时产参量锐望减）这种筐现象伟每2～7年发消生一筝次，敏每次笑持续争几个斤月No缠rm万al苏a浙nd吨E听l矛Ni肿no止c桃on伍di悄ti拜on茄s仪ov歉er傍t的he元P例ac福if围ic辱O秒ce泄an南方自涛动坐现象——与埃严尔尼帖诺相面伴在南躲太平归洋的底低纬悼地带悠有两款个代逆表性肃的近坛地面导气压葬观测遮地点蒜，一达个是写西太粘平洋你的达衔尔文趴港（著澳大糕利亚洽北部勺，12枕°3护0’讯S，13肃0°承10顾’E），另一拣个是贿东太颤平洋乏的塔洋西提凝岛（17倡°5悼0’姑S，14密9°赴40扔’W）在非倡埃尔宜尼诺络年，间塔西嗽提岛欲的气罪压高缺于达庙尔文浅港，桥这个也地区馅以东句南风邪（风蕉向、做流向珍）为让特征埃尔裙尼诺泡发生建时，讨气压联梯度际值发咐生变仪化，钉达尔存文港耽气压涨升高旺，塔松西提竟岛气党压降置低，零使东融南季宇风减记弱通常骆将达跟尔文呆港和尼塔西套提岛铃两地叔之间旨的海振面气角压差遍定义蜻为“险南方弃涛动挥指数厚”SO时I：SO命I为南义方涛莫动指牧数，PD为达谈尔文暮港的此海面威气压枣，PT为塔辽西提便岛的秘海面申气压总。当SO待I处于岛低值棒时，施塔西驴提岛带的气翼压高师于其崇多年超平均嚷值，旁而达刘尔文学港的翻气压移则低牧于平植均值律；当SO宁I为高厦值时搏，前飘者的惯气压愿低于怀平均瘦值，室而后条者高铸于平寄均值驻。这得两地归的气徐压值份就像辱“跷炉跷板惕”一寸样，杯一头情高，填另一凳头就喊低，慰因而屿成为讲“涛竟动”埃尔瘦尼诺叹是海秩洋现前象，抢而南认方涛吊动是蓝大气叛现象虑，两责者之累间的粱相关愁性表验明它彩们有跃着形何成机医制上更的关粉联性雪。海物气相嚼互作馅用过武程的番研究数结果鸟表明虚，南淘方涛屯动指仪数的择变化框伴随杜着热姑带辐途聚带俯的变懒化在正轮常情怨况下鹅存在普着两符条辐惜聚带唉，其周一是贿热带侵辐聚突带（IT罚CZ），题它位辣于太缸平洋别北半磁球的5～10苍°N范围馅，从赤印度彩尼西情亚向盼东延炮伸至智中美锐洲；露其二我是南诉太平讽洋辐筋聚带集（SP谨CZ），游它从矿澳大件利亚编北部们向东笑南延既伸至誓南太猴平洋母中部移区域非埃平尔尼症诺年——在海矿面形家成气岛流的略辐聚丑必然亲伴随偷着热掩带大筋气层来上部湾的辐辟散，疾由于部大气即在两驳个辐凉聚带棵发生鸡降水走，且猜上部割辐散以处大绢气的民温度搂和压炉力均吹降低翁了，炊因此变向外墙辐散始的气予流水箩汽含碍量低活，这购股向荷外的鉴气流岔向东旅南太昼平洋摘移动部，与唉海面竭的气箭流构栽成统假一的尿环流奏（南内北向扔分量扣－Ha娘dl雁ey环流舟，东愤西分独量－Wa哗lk迅er环流抄）当气口流在偿南东踏太平劈燕洋下议沉时怨，由拥于大愿气的器绝热举升温引，空征气干呆燥，患难以躺形成哗降水呀，故池在IT味CZ和SP云CZ两个预辐聚返带之拆间形渡成了缸一块猪“无哈雨地较带”同时紫，由猎于季鉴风将密海水听向赤搅道输国送，踏并且弄造成腥中美师洲赤少道附姐近海跳岸的姑上升横流，恰因此脂在热教带太昆平洋仔东部蜡形成旗了一犹个冷星水舌独，南候方涛箭动指梦数相拐应地铺出现匆高值埃尔合尼诺年——太平掉洋东蚕部的陷冷水扭舌被纲来自击太平脆洋中仪部和票赤道苍以南衣的暖辟水所布取代途，IT姻CZ向南匆迁移城，靠赖近赤肤道，便而SP华CZ向东飘迁移盾；在呆印度扶尼西燃亚和疮澳大劣利亚谦北部葬降水坦较平红常偏奖少，赵甚至慕出现浪干旱仓，而宫太平疤洋中晒、东部部的你无雨超地带彻此时痕却出底现大丸雨，调南方势涛动稻指数欺出现扇低值除热利带太材平洋岭区域弄外，牛埃尔交尼诺酒有着掘更大述范围恼的影票响，堡通过盟改变域大气惨环流脉的格贩局，续埃尔陆尼诺地可改狼变亚冒洲和押非洲胀地区倾季风画的影栗响状墨态，距如降礼水量阔的变室异此外译，热津带太稍平洋籍东部舅的异豆常海值水升若温可邻以影孔响北蛾太平疫洋中播纬地宝区的化大气塞环流队格局堤，使卫北美河的冬际季变宗得较酱为温慨暖El薯N窑in舟oLa淹N饭i帮a两种财正反悔馈机趣制——解释伍埃尔斩尼诺逃和它贺的对却立面炮拉尼类诺第一男种——拉尼庄诺（农即非蹄埃尔唇尼诺盘的极存端状延况）贼形成伸的机锅制热带牙太平冬洋海亦面在煎东向船风的青作用漠下，得形成任自东坡向西牛的洋骂流，税这是萄行星项风系杜形成彻后的松一个做必然吉效应洋流政使赤污道太很平洋芳东岸礼的水肺体发透生亏柜损，撇于是顶沿岸雅地区派就发毅生了详海水王的涌拾升，嫂上升垦流带鹿来了面低温够的深窑层海浩水，跃使海爷面水耻温下优降，确进而猪使近觉海面恨大气山温度北下降奶，这蒸就加震大了往表层靠气压在增凤大的牌表层渴气压王情况壮，本隶区域框的东溪西气词压差耍进一厨步增博大，那即南勉方涛文动指贺数增做大，亿从而宣使东美向风螺得到替进一虫步增兔强经过挤若干间个正绢反馈岗周期涌后，籍南方煮涛动阔指数曲将逐妨渐增骨加到葛极值任何饲正反猾馈过辫程都海不可惭能永榴远的疗持续勉下去东，因痕为在读这个炕系统踢中能渔量的逝供给娘不是撒无限讯的在上滑述正乐反馈利中，迎伴随畅着热侮带太污平洋以西部孟区域烂水位柱的逐条渐提诉高，扣并且颠形成援了一艇个西计高东粗低的蜜水面缠梯度平，当水水面县梯度呼造成案的压低力正启好与啄东向乱风的闯应力菊平衡羊时，文进一副步的捷水体躲向西闯输运处将会渴终止贿，此梢时东谨向风备的强从度也察就无笨法得班到进窝一步脊增强六，这熔个时泉刻就姓成为猛拉尼续诺开办始崩么溃的聚时刻此后除，西驱向流健的减督弱使驼热带鸭太平榜洋的珠表层胃水体除由于煌接受规了太雁阳辐身射而毙升温请，这赌一升码温的戒趋势示降低堤了海家面气认压，岛也使予南方趁涛动演指数悬降低亭，并退且进烫而使稠东向渗风和仁西向艰流减沉弱，览这个瓶正反价馈过筒程（数第二裹个）岔的进糠行会宪打破摩水面齐梯度慨力与膨风应展力之扛间的早平衡要，触察发热恩带太腰平洋岗西部软的暖鹅水向读东运害动，找一旦氏这一箩现象痰发生义，西顽向风悼会进渣一步驱减弱尽，无伐法阻问止这饰股暖全水的游向东备运动扑，直馆至它用抵达翅太平饥洋东脸岸，谣造成线埃尔饺尼诺陕事件赤道站附近序的暖角水向形东传私播时役是以忆开尔欠文波贫的形悟式进德行的曾。开状尔文首波是康海洋搞环境栗中产席生的乎周期句和波胆长均过很大握的波谦动，筒其传签播的跃路径缝受到临科氏茧力的凝作用湿。开织尔文久波造宅成的弓水面室高程县的时嘱空变因化可糊以用槐下式田表示趁：L＝σ/剃f燃k，f为科竿氏参付数（昌＝2Ω疲Si技nφ），σ为波肚动频堂率，k为波境数，y为侧染向位担置，x为纵浴向位诸置，t为时辩间。狗这一吧波动酬从西够太平性洋传咳播到摇东岸箭需要辜几个袜月的肝时间飘，由慨于埃巡寿尔尼膨诺发也生在液冬季末，因顶此可沉以推石论拉保尼诺智的崩趁溃应匆发生闷于北熟半球那的夏铲季自西屡向东馅传播矩的赤委道开慈尔文港波不贼能在峰科氏臂力的啊作用仓下发猪生偏幸转（咐赤道麦上科鬼氏力坟为“0”），笔在赤疯道北衣侧波略动的德传播批将偏科向赤拆道，勿赤道救南侧瞎的波隆动也悔会偏昆向赤模道，帽也就蝇是说笔，波蛮动将治一直孔沿赤尽道向订东，缝不会膝偏离今赤道告，这掩种开信尔文脊波称刑为被费赤道播圈闭伤的开疤尔文遮波。聚因此妈，西不太平泰洋的另暖水把将会帽在没邀有沿咸途损恋失的鬼情况腿下运俯动到论太平排洋东跳岸开尔治文波佩抵达党太平悼洋东贸岸后相，会枕被海户岸反辱射回讽来，鹿而折怨回的旷开尔希文波响却不悟能沿斗赤道织返回嚷西太理平洋店，在胞科氏室力的阿作用承下，山自东爆向西醉的波性动在街赤道泛以北世向北兄偏转释，而今在赤馆道以山南则阀向南愈偏转端，能以量在魔传播杨过程鹅中逐拆渐耗耳散，巴这就萄是一铺次埃应尔尼轰诺事速件的瓦结束风暴优潮基否本特勉征风暴蚊潮——一种废与天兆气事童件（拔如台封风、屡寒潮企等）票相联无系的羞异常称增、备减水纪现象在正合常天披气下肚，海胆面水那位也竞会发芒生变妙化，踢主要桶是由城于潮签汐作傅用而充产生婚的风暴壮潮与竹天体捷引潮览力无诵关，签它是伯在正污常水标位变量化之愁上叠乘加的判异常愚变化风暴涌潮增且水幅轰度可起达到1m以上链，一肠次风姿暴潮饼事件核可以晕延续抽数天匆，如啦果发国生时灯正值沫大潮舌期间啦，则色风暴关增水萄叠加比在大座潮高库潮位践之上本，可袍能引夹发海烫岸平避原的版水灾——在19石53年的1月31日至2月1日，民欧洲窃北海伴地区烧突发迫了一帜次增拾水幅移度达2~聋4耍m的风只暴潮膀事件胡，致涂使英运国东开海岸嫩和荷属兰海彻岸的舟大片测土地榜被淹岂，死物亡人楚数约院为17躺00人，趋这在赛欧洲屋是一外个很秩严重瞧的事守件。爸北海收地区丢的水烛位记随录显埋示，密风暴烂增水喊呈现谱出在伏北海盗海盆细内的蕉逆时机针传昏播的膨现象竹，低粥气压违位于狐北海扭中心素，最锅低气咱压为96顷5毫巴酸，这义引起枯了大爽气的炕气旋倒运动暴，在蚁英国李沿岸盖，先此是在1月31日下净午苏峰格兰历东海稳岸出割现0.立6姑m的增衔水，11小时披后抵垄达英淹格兰极东南佳海岸伤，增拼水达盾到了2.笑5纤m，最腐后，巷在比向利时绑和荷搂兰海电岸相平继出候现了3.巨2懒m的增掠长No控rt界h信Se寺aNo号rt末h漂Se够a齿in寄E腊ur立op字e在世季界其价他地蜘方，创风暴谜潮导孝致的萝水灾慕报道刘很多——我国缎江苏立海岸标地势漏低洼彻，历沿史上崇经常炕在台宋风发臭生时望被风指暴潮冶所淹塌，生阔命财链产损逃失巨电大，篇虽然要增水联的幅铜度在务史书额中记困载不嫌详，伟但从浅淹没极范围营（数疮十公伙里）蝇的叙近述中钟可见射影响抖是很归大的在美红国，19贫00年发叫生在增德克做萨斯辈州德现风暴殊潮，示其增捐水幅堪度达5药m，造篮成了50级00多人顽的丧姓生全球佛发生裁的最脱严重渠的风马暴潮税增水谨是在督孟加字拉湾铁，那复里最蕉大增生水幅猪度达方到了7m，成垮为当紫地最征严重傍的自牢然灾造害。19箩70年的喘风暴号潮在态那里如淹没恨了10预0多公敢里宽训的海宏岸平策原，50多万完人丧汗生。扩即使欢在抗傲灾能从力已感有了泥提高话的今葱天，20柄07年11月发重生的思风暴孟潮仍么然使夏孟加污拉国翠死亡绿人数筹达到尤数千系人之喉多风暴济减水特的幅约度可互能与昨增水概相当脏，也具可造燥成灾怕难性采的后痒果——在通旱往港俩口的紧航道赤，如诸果发眼生1～2张m减水晒，船驼只就诞可能伪触底疮，造谈成航老行事屑故在我秧国，泡冬季掠时的肥西北钞向风级经常谦造成挂寒潮演南侵英，在校海岸芳带，丽强劲湖的离泰岸风餐引起刘明显酒的减供水。花例如箩，在19盲99年的拆一次春寒潮译事件挥中，李山东换半岛忆东部猛的月猪湖就晓经历需了一番次减胸水事拆件，僚月湖阿是一恢个半腾封闭望的海托湾，疤海水幸在涨呀潮期私间通续过口定门水疫道进惕入湾述内，虹高潮麻时水睛面达厘到近5屋km2的面榆积。棉但是叉，在灭寒潮判期间管，西致北风辛阻止嗽了涨阿潮水两体的辛涌入腿，其真结果俱是湾皆内大辞部分证处于咬干出枣状态么，水夺位记劣录显愚示最剂大减告水幅洁度达1.巨5净m在英偿国19湖53年的释风暴辆潮灾词发生公后，改英国叶农业争渔业扰部成音立了罩“海挪洋与份气象缠常设捷咨询腊委员逆会”党，聘什请著源名的春潮汐久学专婆家J.宿P血ro兼ud党ma拔n确(1卡88鲁8-酱19来75削)担任侦主席卸，在逝潮汐梁研究负领域押中已任经功伞成名践就的鱼他又热开始喘了对耍风暴钉潮的乎研究偿。在膜他的亡领导夜下，N.南H检ea连ps论(市19税28导-1俘98冠6)和J.城R移os凝si智te兰r丑(1们92蓝0-葡19毯72捉)进行伟了深趣入的雕研究之，Ro塌ss伤it鞋er用计杂算机河模拟帜了北饥海的继风暴栗潮的坛形成开，而He猾ap粉s完成楚了一炉系列烘有关至英吉遍利海早峡的械研究梢论文命。他坚们的汤研究忧为风碑暴潮夺的形酿成过串程和岁预报艳的研乌究奠浇定了渴基础浸。由于适风暴邻潮发形生是侍与低沫气压性和风保的作念用相输联系庸的，急因此衬最初屑的工究作是涌分析恋气压昏和风缴应力钩的影乘响气压跪的基苏本单嫌位是kP脉a，1扬kP步a=伟10毫巴供＝1果N/蔬m2海面春上的晶气压多如果拉下降1毫巴筹，则牢海面俘上升1c信m在强赢度较唉大的拔风暴较潮事玩件中呆，可辅能伴盾随着缴几十艘个毫壳巴的屿气压发下降种，例春如在19新53年的锄北海案风暴疗中，教气压蒸的低键值超请过97前0毫巴军，若恨当地臣平均随的气遍压以10那12毫巴遇计，匙且假丑定水泥位是传即时舍达到肥静态狸均衡瓶的，狐则海庸面可积以上菊升42硬cm要注阴意的摊是，狮与实步际增娇水的3.效2m相比倘，低趣气压妙引起碰的增受水要诞小一宽个数匙量级闲，显管然低班气压叶不是认产生授增水嫌的主胜要原驳因风应贵力的馅作用伟要大燃于低康气压荡的作蹈用，版设风灾应力迷为τ，风辩的方丛向为垒由海患向陆逼，当苦达到透均衡纠时，琴风应沈力与咽水面村坡度撒之间牛的关说系为薯：（1）h为水懒深，瞒上式傲表明牲水面告坡度等将与态水深注成反践比，睡即只撇有在肯浅水砖区风缓应力筑才能浇形成目较大贺的水晚面坡陈度。水面却坡度想越大贵，增乌水幅虎度越那大，塞风应桂力与龄风速撇的关为系为李：CD为摩饮擦系勺数，ρa为大联气密奇度，u10为海及面以禁上10暴m处的坡风速翅，若日风速顽为22孙m位/s，则恢根据梯式（2）风姜应力彻约为0.涉9册N/宜m2，在裕水深暑为40炕m左右赠的浅渡水区久（欧拨洲北及海）啄，风首暴产昌生的初水面怕坡度伪为2.溜2×闸10-6，北差海的剧南北迷距离牌约为60艇0径km，因棋此根布据式基（1）计另算的攀北海治南部接水域思在北魂风作爬用下衔的增帖水幅页度达1.枯3m。这闻样，峡风应你力与寺低气堪压共熔同产界生的膊增水营达到1.损7m，但敌仍然纽奉低于3.睁2m的观鄙测值孟。另外鬼可考董虑的胡因素没是地沸形和果科氏蛇力的栋作用——在本勒章第锻一节座中曾恳叙述非了北锈海风落暴潮作以逆富时针受或气距旋方包式传紧播，滴沿程兴增水喜逐渐态增加郑的情阳况，唉这种英传播民方式介正是镜科氏宿力的贞作用旬。当宰北海兵西部扰刮北络向风叛时，钻所引丝式起的遗增水先形成面了一沫个开道尔文窑波，阿它在联科氏昼力的贤作用堤下有奏紧靠展英国县海岸勤的趋驾势，胃使沿甲岸地矛区增遇水幅颜度提莫高，错而岸家外增榜水幅违度降准低，幼类似土于潮胳波在惩海湾羊中的适情形咽，当毕波动贝抵达劲北海演南端捕时，括由于张海岸姨线的绘约束菌，它形被迫拐折向览东，貌再向赔北，痛在此康过程响中，泻科氏智力的则作用坊始终狂是指幅向海钟岸的徒，这幼样，污风力搅的作酿用的洒距离根进一蜜步加论大，汇科氏禽力也老持续洋发挥狱作用陵，使俩增水性幅度叉进一安步提胡高。地形堂作用反的一沙个典曲型实切例是报南亚吃孟加庆拉湾宪的风般暴潮鸭，当慈风暴震潮在喷印度烛洋形允成并覆在南看风作络用下径向北良迫近权时，屠由于惨地形鹊的束场窄，查单位棋宽度捎上的情水流猾能量倒逐渐雾聚集风在越经来越泼小的虹范围蔽内，攀一部错分动塑能转予化为雾势能惊，到衡了湾扑顶区梳域，疼水位溉就大湿大提脊高了屿，这构种机兵制与仔喇叭哲口海沃湾内活涌潮沃的发障生相塔类似败。如果惹风暴谎潮是席来自宪外海欧，则罚有时陡候其五发生徐是有滋先兆饥的——如美夸国大芳西洋澡城在19挨44年9月14－15日曾赤经记伐录到喂在剧括烈的著风暴颤增水愈来临到前的8小时辉发生辫了较姿小幅钥度的低增水丘，在殖主要影的增旁水之铜后，浆还有丧若干裤次幅尸度逐机渐减允小的乘增水辆，持紫续达20小时聋以上上述档三个乘阶段倾分别检称为田先兆链波、渔主振敲和余践振阶税段先兆庭波的李形成唤是由置于远革处的浸波动群先于羞强风霜到达矩而形镰成的玩，此反时水满体的粘能量冒不能伶得到增风的丘补充谣，在跟底部白摩擦笼力作泊用下帮迅速途衰减唤，因据而增同水幅算度较绞小主振叠是与妙强风间一同胃到达卡的，唐且风醋作用狭的时豆间较芦长时差，可剑以达因到增视水的蹦最大闭值余振培的形坛成是顾由于烂风暴圈增水肾在近资岸处瘦激发岩的边这缘波津而引斑起的伴随信着风粗暴潮梳的波芦浪风暴挣潮发浇生时寒往往捐伴随战着大克浪，尚而波释浪的戒作用行往往展是风久暴潮票灾害柴形成捷的重妨要原我因如果就不考境虑波家浪作嚷用，取则风币暴增良水本炮身还吸是比求较易测于防手范的芳，只供要把引海堤声加高汁到大剥潮高帅潮位罢加上皂风暴陕增水州幅度湾的水伞位之宫上就显可以带了但是纸，大面浪的虚作用升可能兴造成派海水廊越顶赵现象裤（波绣浪水絮流越道过堤膀顶）异。因绢此，银堤顶浆高度涝必须合进一滥步提此高才雪能防帐止波匆浪越鼻顶。贞此外概，波恼浪在挡海堤诸上的央破碎罚具有籍极大票的破茂坏力历，因共此不跌够坚造固的煎海堤榴可能犯被风桑暴浪旁所毁19促81年发骨生在鸟江苏刚海岸秒的14号台播风期曲间，湖风暴古增水团、潮界汐和仅波浪位上冲撒的水叛位叠骄加起层来也候尚未揉超过哄堤顶舅高程锡，但狼海堤剪在大杠浪的较作用截下被页毁严扯重，驾为了歉防止勤海堤掌冲毁摘后引牵起的丹水灾妻，江逝苏海违岸由倒海向倾内陆被建有衬数道醋堤坝陵，这荐样即挪使最孤外侧劝的海斤堤被雅冲毁有也不膜致于黎引起酿大面悼积的筋淹没靠。波浪勒的这怪种作味用是塔与其吴基本就特征骄相联成系的通常匆用波重高、派波长钥和波手周期课来描毙述单援个的矿水面购波浪水面坦波浪济在风控的作以用下枕产生同，在枝风区不内看烛到的济波浪莲称为耻风浪蔽，而础传出烛风区紫之外陈的波和浪称当为涌枣浪风浪估和涌春浪都狼伴随纲着水超面的侦起伏傅，两恶个波傍峰或宋波谷盆之间告的水第平距突离称滤为波俗长，败而波瓜峰与恐波谷盏之间奥的垂菊向距倒离称洒为波凳高，娱波浪莫会向顽前传沈播，逗一个艇波谷帆移动冷到传鱼播方芹向上青的下炉一个殿波谷第所需德的时形间称串为波辛浪周店期Ri欠p舞cu融rr额en倦ts波浪符要素国家惕海洋赴局浪炎级标借准波浪狭周期塞与波单长之交间具秀有以刃下关坚系：L为波忽长，T为周脸期，搜波浪调传播隆速度修，简希称为鼻波速偷，可特以表脖达为裙波长蹦和周锤期的铅函数窄：当波怒浪从杂深水脸区传歪播至难浅水绵区，惕由于花底部姥摩擦锯力的墓影响类，上碎式不吗再适语用。帽深水忙区或臭浅水纸区可柔用水晶深与悬波长环之比背来判乓断，徐当h/佣L附<0六.5，即格称为英浅水笔区。芽此时那波速宣是水暖深的精函数明：波浪仆进入左浅水链区后种，水凡深减特小，跳波速痛也相者应减蓄小，风同时着波周贵期和钳波长亡也减织小，龄波高镜却增探高，捞这种傅现象屈称为匠波浪滩的变稻形，仍变形期的最段终结晌果是毕导致据波浪煮的破文碎，析此时社波浪圈的能举量在抖瞬间奋内全担部转葱化为诱动能晶，其蜂大小壁决定浪于波取浪破坐碎时酷的波许高。波浪颈破碎翼时的捷波高澡不仅严与近乱岸波拉浪变铺形过牌程有凯关，滨也与艇进入苏浅水渡区之桨前的叛波浪利大小稼有关深水矮区的旋波浪些大小拖与风令速、介吹程蛇和风洁力作刊用时房诚间有智关，糕吹程页是受塔到风腥力作象用的提水面嫂的大野小，扮在一该个池规塘内恐，由良于从撞一边终到对晒岸的泉距离匠较小悉，即晶使风荐力很随强也渐不能苹形成虑大浪壮，因豆为在楚此种扔情况封下吹醋程很挑小在一苏定的勇风速礼和吹债程下侦，风哈浪的起成长茶也需系要一愧段时摇间，屠在这传段时私间内榨波浪梳不断惩加大俗，但权过了字这段痒时间状之后浮即停土止生素长，野此时皇我们历说波娘浪的蒜大小毒已达谊到了棵均衡也状态在外寄海，差由于肚台风远的作冈用可格形成氧很大呆的浪焦，当辣它到援达海过堤前柴并发巾生破宵碎时陶，释疮放的敬能量鸣巨大哪，具坚有很俭大的灾破坏垃性风暴缩慧潮预疏报与饭防灾网减灾预报场风暴齿增水烛的幅细度，楼关键甩是建脉立风朝应力景的空届间分飘布与痰海面肯气压渴场分乘布的屑计算铸模型菌。如挥果台节风或堆飓风年的移补动路屡径和虫最大讲风速洪为已康知，谋则可美根据陪计算武的风画应力宅和气惩压分修布通舱过水售动力牺模型狸获得口增水棕的幅听度在对杨孟加婶拉湾嘴的风袄暴增恳水的沿预报捕的一斤项研杯究中加，预贸报的冠模型幅就是森按照研上述古思路忆由三谷个模宁块所坝构成仪：（i）气苗旋移停动路邀径和淡最大苦风速爱的统屡计模彩型；垄（ii）风斗应力肾和海稼面气肢压场汪的大剥气模押型；承（ii滑i）风放暴增拣水的走二维金水动检力模涉型热带爬气旋禾形成抛于南致、北榜纬10鸦°附近在的两眉个地锯带，首如何喉预测遗气旋傻发生冬后向脱何处技运动额是一犬个重担要的泰问题目前狐，已赛有多梳种预胸测模抗型，词从简呆单的煤统计闹模型沈到三饲维大门气模手型，飞但都现有可切靠性域不够棋高的羊问题在实系用上猎，经层常将灾这些根模型裁的结趣果加尊以综醋合，侍来进箩行风恒暴路翅径和蒸最大且风力作的预顷报。卧对于椒短期苍（36小时码之内唉）预填报，盈目前且较为花有效抗的是茶利用球历史智上的县移动等路径户资料巡寿和待添预报量气旋杠的现兔状来虚进行旁预报酷，这样就是膨统计撤模型对于誉孟加企拉湾莲而言论，台当风登蓬陆前桌的路带径和侵风力安与气耳旋中蛙心的售原始疯位置虽、登邻陆前12－18小时意及6－12小时开的风招力、役以及首海水友表面攻温度视有良守好的稿回归捡关系风暴痰潮形杠成的睬灾害判，如库前所嫂述，惊是天丧文大突潮、摸风暴宣增水亭和风讯暴大么浪共谎同作亚用的拘结果寺。根刊据对吩一个币海岸堂区域虏的风刺暴潮云期间巩的水虹位再固加风煮暴浪饲水位手的重客现期气进行里计算抄，得全出20年一秀遇、50年一括遇、10驶0年一街遇的颠风暴围时海奔水作准用的稼高程茂上限贯，当轨一个纽奉风暴克事件档实际刷发生贱时，害可用斯风暴改增水勺模型侵计算况出增黑水幅殊度，浴与潮卧汐水洽位叠革加后乌可得夜出最阳高水兽位，洲这可苏以用氏来判摄断最旨高水李位是葬否超熊过了传当地押海堤门的堤亿顶高秋度。冬如果往超越衫，将木引起骑多大插面积膝的淹批没，距风暴守浪的殿破碎暮波高芬的估坦算可誉用来锋判断兴高水璃位时辣波浪否是否夜会发欺生越霸顶现洽象。载这些纽奉估算姐还可嚷以用易来判填断将关要发近生的量风暴主潮是贺一次稼具有幼什么孟重现沉期的息事件材，这