第 1 部分：風暴潮：當海洋上岸時

作者：海洋基金會顧問委員會主席 Angel Braestrup

我們都看過圖片和視頻。 我們中的一些人甚至親眼目睹了它。 一場大風暴在沿著海岸向上翻騰時將水推到它前面，強風使水堆積在自身上直到它撞到岸邊然後向內滾動，這取決於風暴移動的速度有多快，持續了多長時間強風一直在推動水，以及它撞擊海岸的地點和方式的地理（和幾何形狀）。 

風暴潮不是風暴強度計算的一部分，例如颶風的“薩菲爾·辛普森颶風風力等級”。 我們大多數人都知道 Saffir Simpson 根據持續風速（不是風暴的物理大小、風暴移動速度、動態壓力、突發風速或降水量等）定義了颶風的 1-5 類名稱。

美國國家海洋和大氣管理局 (NOAA) 開發了一種稱為 SLOSH 的模型，即颶風引起的海浪、湖浪和陸地浪湧，用於預測浪湧，或者同樣重要的是，使研究人員能夠比較不同風暴的相對影響。 當地形和水位融合創造完美條件時，一些相對較弱的風暴會產生顯著的風暴潮。 颶風艾琳在 1 年登陸北卡羅來納州[1] 時屬於 2011 級颶風，但她的風暴潮高達 8-11 英尺，造成了很大的破壞。 同樣，颶風艾克是風暴的一個很好的例子，當它襲擊陸地時“僅”是 2 級（110 英里/小時的持續風），但風暴潮更典型的是強 3 級。而且，當然，最近一次發生在 XNUMX 月的菲律賓，是颱風海燕的風暴潮席捲了整個城市，留下的是被毀壞的基礎設施、食品和供水系統以及成堆的廢墟，震驚了世界電影和照片。

2013 年 1400 月初，在英格蘭東海岸，大洪水破壞了 60 多所房屋，擾亂了鐵路系統，並引發了關於水污染、鼠患以及需要小心花園或花園中任何積水的嚴重警告。別處。 他們 2 年來最大的風暴潮（直到今天！）也對皇家鳥類保護協會 (RSPB) 的野生動物保護區造成了相當大的傷害——鹹水淹沒了淡水潟湖，影響了候鳥的越冬地，並可能影響鳥類（如鹵水）的春季築巢季節。[XNUMX] 一個保護區由於最近完成的防洪工程而大部分受到保護，但它仍然遭受了將其淡水區與海洋分隔開的沙丘的嚴重破壞。

1953 年，英格蘭東海岸數百人因洪水湧入手無寸鐵的社區而喪生。 許多人將 2013 年挽救了數百甚至數千人的生命歸功於對該事件的響應。社區建立了防禦系統，包括應急通信系統，這有助於確保准備就緒，以通知人們、疏散人們並在需要的地方進行救援.

不幸的是，對於幼崽季節剛剛結束的灰海豹育嬰室來說，情況並非如此。 英國擁有世界上三分之一的灰海豹。 數十個 小灰海豹 被帶到由皇家防止虐待動物協會 (RSPCA) 運營的救援中心，因為風暴潮將他們與母親分開。 這些幼崽還太小，無法正常游泳，因此特別容易受到傷害。 他們可能需要長達五個月的照顧，直到他們準備好自己進食。 這是 RSPCA 有史以來最大規模的救援行動。 （捐贈給我們的海洋哺乳動物基金以幫助保護這些動物。）

另一個來自海洋的重大洪水事件的來源當然是地震。 誰能忘記 2004 年聖誕節週地震後印度尼西亞、泰國和該地區周邊地區的海嘯造成的破壞？ 它仍然是有記錄以來最強烈的地震之一，當然也是持續時間最長的地震之一，它不僅移動了整個地球，而且還在半個地球之外引發了較小的地震。 印度尼西亞近岸的居民幾乎沒有機會逃離地震發生後幾分鐘內衝上岸的 6 英尺（兩米）高的水牆，非洲東海岸的居民情況更好，南極洲海岸的情況更好。 泰國沿海地區和印度沿海地區遭受襲擊的時間不超過一個小時，在某些地區甚至更長。 再一次，水牆盡可能地向內陸衝去，然後幾乎以同樣快的速度後退，帶走了大部分在進入途中被摧毀的東西，或者，在再次出去的時候，被削弱了。

2011 年 133 月，日本東部發生的另一場強烈地震引發了海嘯，海嘯上岸時高達 6 英尺，並在一些地方向內陸翻滾近 8 英里，摧毀了沿途的一切。 地震如此強烈，以至於日本最大的島嶼本州島向東移動了約 17,000 英尺。 數千英里外再次感受到地震，由此產生的海嘯損害了加利福尼亞州的沿海社區，甚至在大約 XNUMX 英里外的智利，海浪也超過了 XNUMX 英尺高。

在日本，海嘯將巨型油輪和其他船隻從遠離內陸的泊位上移開，甚至將隨波浪滾動的巨型海岸保護結構推向社區——這種保護形式成為造成傷害的原因。 在海岸工程中，四足動物代表了防波堤設計的四足進步，因為海浪通常會在它們周圍破碎，隨著時間的推移減少對防波堤的破壞。 不幸的是，對於沿海社區來說，四足防波堤無法與大海的力量相提並論。 洪水退去後，災難的規模開始顯現。 到官方統計完成時，我們知道有數万人死亡、受傷或失踪，近 300,000 座建築物以及電力、供水和污水處理設施被毀； 運輸系統已經崩潰； 當然，持續時間最長的核事故之一發生在福島，因為系統和備用系統無法承受來自大海的衝擊。

這些巨大的海浪的後果部分是人類悲劇，部分是公共衛生問題，部分是自然資源破壞，部分是系統崩潰。 但在維修開始之前，還有另一個挑戰迫在眉睫。 每張照片都講述了數千噸碎片的部分故事——從被水淹沒的汽車到床墊、冰箱和其他電器，再到磚塊、絕緣材料、電線、瀝青、混凝土、木材和其他建築材料。 我們稱之為房屋、商店、辦公室和學校的所有那些整潔的盒子，變成了濕漉漉的、更小的、基本上沒有用的瓦礫堆，這些瓦礫被海水浸泡，混合了建築物、車輛和水處理設施的內容。 換句話說，在重建開始之前必須清理和處理一大堆臭臭的爛攤子。

對於社區和其他政府官員來說，如果不考慮可能產生多少碎片、碎片將被污染的程度、必須如何清理碎片以及垃圾堆放在哪裡，就很難預測對下一場風暴的反應。現在無用的材料將被處理掉。 桑迪過後，只有一個沿海小社區的海灘殘骸在經過篩分、分類、清潔後的沙子返回海灘後，就高聳在我們的頭頂。 當然，預測水將在何處以及如何上岸也很棘手。 與海嘯預警系統一樣，投資於 NOAA 的風暴潮建模能力 (SLOSH) 將有助於社區做好更充分的準備。

規劃者還可以從健康的自然海岸線系統（稱為軟或天然風暴屏障）有助於緩衝浪湧的影響並分散其力量的知識中受益。 [3] 例如，在健康的海草草甸、沼澤、沙丘和紅樹林中，水的力量可能具有較小的破壞性，並導致較少的碎片和善後的挑戰。 因此，恢復我們沿海健康的自然系統可以為我們的海洋鄰居提供更多更好的棲息地，並可以為人類社區提供娛樂和經濟利益，並在災難發生後減輕影響。

[1] NOAA 的風暴潮簡介，http://www.nws.noaa.gov/om/hurricane/resources/surge_intro.pdf

[2] 英國廣播公司：http://www.bbc.co.uk/news/uk-england-25298428

[3]自然防禦可以最好地保護海岸，http://www.climatecentral.org/news/natural-defenses-can-best-protect-coasts-says-study-16864