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飓风“桑迪”的致灾影响分析
2017-04-23 16:55  

2012年10月29日晚,飓风“桑迪”在美国新泽西州大西洋城附近沿海登陆,登陆时中心附近最大风力有12级。“桑迪”共造成美国100余人死亡,一度有18个州超过820万住户和商家停电,1.95万架次航班取消,纽约、华盛顿与费城三大城市交通中断,美国大选中断,石油冶炼公司Motiva的30万加仑柴油因储油设施破裂而泄漏,数百台银行自动取款机(ATM)无法运作,纽约市及新泽西州的约半数加油站关闭。“桑迪”带来的经济损失可能高达500亿美元,仅次于2005年卡特里娜造成的1080亿美元,远远超过飓风给美国造成经济损失的多年平均值(142.2亿美元),成为美国历史上最严重的自然灾害之一。本文从“桑迪”的发生发展、致灾成因等方面进行分析,以期为我国应对极端天气提供一些有益的启示。一、“桑迪”的发生发展及风雨特点

“桑迪”于10月23日早晨在牙买加金土顿南偏西大约600公里的加勒比海海面生成,24日加强为一级飓风,25日加强为二级飓风,中心附近最大风力达到了15级(48米/秒)。随后,“桑迪”穿过古巴东部进入大西洋,减弱为一级飓风并向美国东北部沿海靠近。10月30日7时50分,“桑迪”以一级飓风的强度在美国新泽西州大西洋城附近沿海登陆,登陆时中心附近最大风力有12级(36米/秒)。登陆后,“桑迪”向西北转偏北方向移动中,给美国中东部地区特别是东北部各州带来了狂风暴雨天气,在转向东北方向移动进入加拿大境内后,强度明显减弱,随后消失。

(一)“桑迪”自身的特点。

1.路径曲折多变。“桑迪”生成后主要向偏北方向移动,但先后出现4次转向,呈蛇形路径前进。

2.体积庞大。我国风云三号气象卫星图像显示,“桑迪”飓风云系巨大,中心向东南方向延伸2000公里,向西北方向延伸超过3000公里,是至今为止北大西洋史上最大风圈的飓风。

3.系统结构复杂。“桑迪”本身就是非对称结构,与冷空气结合后,变性为温带气旋,系统结构再次改变。这也使得“桑迪”在影响美国期间,兼备飓风和冬季风暴的特点,即本身携带强风、充足的水汽、巨大的能量。

(二)“桑迪”的风雨特点。

1.大风范围广,持续时间长。“桑迪”8级以上的风固半径一度覆盖了包括北卡罗莱纳州以北沿海各州及佛蒙特州、宾夕法尼亚州、西弗吉尼亚州等地,面积至少达110多万平方公里。其中,弗吉尼亚到纽约各州沿海地区均覆盖在12级风圈范围内,纽约长岛埃斯利普最大阵风风力达46.2米/秒(14级)。登陆3小时后,“桑迪”飓风中心附近的沿海地区最大风速仍有33米/秒(12级);随后,密歇根、俄亥俄、印第安纳等州也观测到11级以上瞬时大风。美国东北部沿海地区火风从l0月28日上午持续到30日晚上。

2.强降雨影响区域大,局地强度高、共有13个州观测到降雨量超过100毫米的大暴雨,其中新泽西州南部、马里兰州、特拉华州局地出现降雨量250毫米以上的特大暴雨,马里兰伊斯顿降雨量最大,达319毫米。

3.多地出现降雪,部分山区积雪厚。田纳西、北卡罗来纳州及以北共8个州出现降雪,其中马里兰州、北卡罗来纳州、田纳西州、弗吉尼亚州、西弗吉尼亚州等地部分山区积雪超过50厘米,田纳西州盖特林堡积雪最厚,达86.4厘米。

二、“桑迪”造成重创的原因分析

虽然美国气象部门提前5天发布了“桑迪”登陆美国东海岸的预报,联邦政府和受影响各州也及时宣布进人紧急状态,并采取了人员疏散、政府停工、学校停课、股市休市、公交和地铁停运等一系列措施,但“桑迪”仍给美国东部地区特别是纽约及周边城市造成严重影响。“桑迪”之所以导致严重灾害,有以下几个主要原因。

1.飓风与天文大潮叠加,海水倒灌导致纽约等地内涝严重。“桑迪”登陆前移动速度变慢,使登陆点附近地区受强风影响时间长,加之其移动路径几乎与海岸线垂直,持续的向岸大风不断推高潮位,形成大浪。此外,“桑迪”登陆期间恰逢天文大潮,飕风引起的风浪与天文大潮相叠加,浪大潮高,纽约潮位涨到4.18米,超过历史最高纪录0.6米以上,严重程度超过1938年登陆纽约地区的犬飓风。高位潮致使大量海水倒灌,导致城市进水,街道被淹,许多变电设备被淹而损毁甚至爆炸,造成大面积停电,并引发火灾,出现连锁性城市灾害;纽约市哈德逊河决堤,造成曼哈顿街区被淹,纽约市一片汪洋,发生严重的洪涝灾害。

2.强风导致人员死亡多、电力设施受损严重。截至11月3日,“桑迪”已造成美国110人死亡,人员死亡的主要原因是大风吹倒的大树、简易建筑物、广告牌等砸伤致死,部分人员因海浪、洪水溺亡或触电身亡。电力设施受到严重影响,美国东部18个州一度超过820万住户和商家停电,最西达威斯康星州,最南到卡罗来纳州。纽约州和新泽西州是重灾区,停电的住户和商家半数分布在这两个州。

3.“桑迪”与冷空气相结合影响范围广。根据我国风云三号气象卫星监测,“桑迪”飓风登陆前云系最大的覆盖直径超过3000公里,是至今为止北大西洋历史上最大的飓风。登陆后,“桑迪”与冷空气结合,兼备飓风和冬季风暴的特点,使得影响区域进一步扩大,天气影响更加复杂。除“桑迪”产生强风暴雨以外,在距离其中心数百公里的地区还产生了暴风雪,降雪加重了“桑迪”对交通运输及电力保障等的不利影响。

4.美国东北部城市飓风应对能力不足。此次“桑迪”给纽约等城市造成重创,纽约等美国东北部城市虽然位于美国经济最繁荣、人口最密集以及政治最敏感的地区,但防御飓风灾害的综合能力明显不及南方地区。主要表现在:(1)防浪防洪堤坝等防御建筑标准低。纽约等城市临海发展,且处于地势低洼的地区,但沿海防浪堤及防洪坝高度明显偏低,2011年热带风暴“艾琳”就曾经导致海水涌入纽约下曼哈顿地区。(2)灾害防御准备不充分。纽约地铁车站和街道挡水设施水平较低,极易沦为排水沟,且“桑迪”来临前未及时采取有效封堵措施,同时抽水设备也准备不足,这导致具有108年历史的纽约地铁系统被海水涌入,恢复运营困难。而变电站等电力设备的安设地点过低,导致飓风影响期间许多电力设备被淹没,造成纽约等地大面积停电,火灾频发。

5.一级飓风很少登陆该地区,公众应对灾害经验不足。1951年以来,共有95个飓风在美国大陆登陆,登陆地点主要分布在墨西哥湾及东南沿海地区。像“桑迪”这样在38°N以北地区登陆的飓风非常罕见。虽然美国应急管理部门以及相关社会团体都在积极推动防灾能力建设,但该地区公众普遍缺乏防灾经验,不能有效躲避灾害风险。遇难者中很多是被大树砸中死亡,有人甚至是在家中睡觉时被倒下的大树砸中。大量车辆停放在低洼地区甚至地下空间,损失惨重。这说明,美国在应对极端气象灾害的综合防灾减灾能力方面还存在薄弱环节。

三、启示与借鉴

“桑迪”与“卡特里娜”(2005年8月登陆美国)相比,登陆时均同时具有风、雨、潮三类灾害因子,也同样导致了大面积的内涝灾害,但由于“桑迪”登陆时的强度(一级)远小于“卡特里娜”登陆时的强度(三级),同时,气象部门预警早、政府应对早、特别是人员疏散撤离措施及时得力,其灾害总体规模远小于“卡特里娜”。

从各项防御措施来看,美国政府和民众吸取了2005年“卡特里娜”飓风的教训,防御“桑迪”措施基本得力,但“桑迪”带来的灾害损失仍然较重,这一事实警示我们:

(一)要高度重视极端强台风灾害防御工作。“桑迪”在秋季以一级飓风强度登陆美国东北部,是一次极端天气气候事件。在全球气候变暖背景下,强台风等极端天气气候事件发生的几率增大、影响趋重。2012年,我国两次出现双台风影响,“达维”和“苏拉”在相距不到12小时内相继登陆,“天秤”和“布拉万”相互作用、影响时间长,“布拉万”在汛期后期给东北地区带来罕见狂风暴雨等情况,这些都说明极端性气候事件在增加。应加强对双台风互相影响等极端台风灾害的研究,不断提高预报准确率,把灾害损失降至最低。

(二)台风防御要特别注意强台风与天文大潮相遇的情况。“风、雨、潮”三碰头会加剧台风的破坏力。因此,在防御标准和防御措施建设等方面应充分考虑台风灾害的极端性,高度重视极端强台风的灾害防御。

我国也曾经发生登陆台风与风暴潮、天文潮叠加井造成重大灾害损失的情况。如2009年第8号台风“莫拉克”9日16时20分在福建省霞浦县沿海登陆,期间恰逢天文大潮,造成浙江东南部、福建中北部沿海频频出现大范围超警戒洪水,福建长乐市梅花站实测潮位也达到了4.73米,是该站有历史记录以来第三高潮位。相比较而言,我国东南沿海城市防御台风、风暴潮的能力更强一些。

(三)北方城市要着力增强台风灾害防御能力。与“桑迪”登陆偏北相似,今年我国北力地区十分罕见地先后遭遇了“达维”、“布拉万”两个台风的严重影响。“达维”在江苏省响水县登陆,登陆时中心最大风力12级(35米/秒),是1949年以来登陆我国长江以北地区最强的台风,造成江苏、山东、辽宁、河北、河南等省10人死亡,直接经济损失超过百亿元:“布拉万”经朝鲜半岛一路北上进入我国吉林、黑龙江,与冷空气相互作用给东北地区带来罕见狂风暴雨,东北平原出现了9—12级大风,阵风达14级,大面积农作物倒伏,直接经济损失超过100亿元。

我国北方沿海城市应借鉴纽约在“桑迪”飓风应对工作中的教训,着力增强台风灾害防御能力,在城市规划和建设特别是重点工程、海岛开发、海洋工程建设时应充分考虑台风灾害风险,强化灾害风险管理,开展气候可行性论证。应科学规划城市建设和经济布局,强化台风灾害防御工程措施及避灾场所建设,切不可因为受强台风影响几率小而降低防台工程建设标准。

(四)进一步加强预警信息发布工作。“桑迪”影响期间,美国联邦政府和受影响各州相继进入紧急状态,广播、电视等各类媒体中断正常节目播出,及时高密度插播预警信息,学校停课,体育比赛和娱乐活动取消。由于联动高效,应急处置有力,民众行为高度一致,在一定程度上降低了灾害损失,否则损失可能更大。我国目前已建立了“政府主导、部门联动、社会参与”的气象灾害防御机制,在气象灾害防御中取得了明显成效。例如,2012年5月10日,“5·10”甘肃岷县泥石流灾害的重灾区茶埠镇茶埠卡村的信息员在收到预警信息及时组织1186人转移,村民无一伤亡。但是,我们应看到,目前我国重大气象灾害预警信息发布机制还不健全,信息发布系统和灾害应急联动机制还需进一步建设完善,公众防灾减灾意识有待进一步提高。

(五)加强国际范围内台风等巨灾影响评估。超强台风、流域性洪水、地震等巨灾不仅给人民生命财产、基础设施等带来巨大伤亡和损失,同时还可能影响社会和政局的稳定。2005年卡特里娜飓风事件中反应迟缓、饱受批评的布什政府,与2000年因为旱情而在总统大选中丢失了280万张选票而败北的戈尔都说明,天气因素特别是重大自然灾害是美国政治中的一个重要变数。2012年“桑迪”影响期间恰是美国选举期,很可能对选举结果产生影响。正当纽约市挣扎着从飓风“桑迪”中恢复时,作为美国选举重要地区的纽约市市长迈克尔·布隆伯格(Michael Bloomberg)表态支持奥巴马,他称为奥巴马投票就是在支持应对气候变化。“我们的气候在不断变化,”布隆伯格写道,“姑且说在纽约市和全球的极端天气情况也许是气候变化的结果,从这周的毁坏情况来看,假使只有一点可能性,都足以迫使当选的领导人做出立即的行动”。奥巴马的抗灾救灾行动赢得灾区民众的理解,获得灾区民众的支持。

因此,在对自然灾害进行评估的同时,巨灾的综合影响评估愈发成为重要的研究课题,相关研究结果有助于提高政府巨灾应对能力、执政水平和社会形象。

(六)加强气象灾害基层救援队伍和公众防灾能力建设。将气象灾害救援系统建设纳入各级政府灾害管理体系,建立相应的救援队伍和救援启动机制,借助制度安排提高灾害救援行动效率。同时,应培养专业的救援队伍和公众的防灾自救能力。达到这个效果最主要的实施途径就是演习和培训。在美国,联邦应急管理学院开了一系列应急计划方法的培训,国土安全部经常组织大范围的演习。我国也应进一步提高应对气象灾害演习和培训的系统性和针对性,通过预设不同的情景模式,培养专业的救援队伍,强化协调救援能力。

作者简介:

张建忠,中国气象局国家气象中心高级工程师、副处长。杨琨,中国气象局国家气象中心工程师、科长。缪旭明,中国气象局应急办高级工程师、调研员。连治华,中国气象局国家气象中心助理工程师。

来源:中国气象报社

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