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浅谈中国的海洋灾害及灾害监测方式

2020-01-07 230 上传者：管理员

摘要：自然灾害是人与自然矛盾的一种表现形式，具有自然和社会两重属性，它给人类的生产和生活带来了不同程度的损害，是人类过去、现在、将来所面对的最严峻的挑战之一。在人类所面临的诸多自然灾害中，那些源于海洋的灾害均称之为海洋灾害。

关键词：
海洋灾害
海洋自然环境
监测方法
自然灾害
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今年第9号超强台风“利奇马”于8月10日在浙江省温岭市城南镇登陆，登陆时强度为超强台风级，中心附近最大风力16级，已造成浙江、上海、江苏、安徽、山东、福建等6省(市)65l万人受灾，145.6万人紧急转移安置，近3500间房屋倒塌，3.5万间房屋不同程度损坏，农作物受灾面积265.5千公顷。据浙江省保险行业协会官微公布，截至8月10日，浙江省(不含宁波)各财险公司共接到因台风“利奇马”造成损失的各类报案30768件，报损10.65亿元。如此惨痛的经历，令人们对海洋灾害有了深刻的认识。

自然灾害是人与自然矛盾的一种表现形式，具有自然和社会两重属性，它给人类的生产和生活带来了不同程度的损害，是人类过去、现在、将来所面对的最严峻的挑战之一。在人类所面临的诸多自然灾害中，那些源于海洋的灾害均称之为海洋灾害。

据资料显示，海洋灾害，是指海洋自然环境发生异常或激烈变化，导致在海上或海岸发生的灾害。引发海洋灾害的原因主要有三类：一是大气的强烈扰动，如热带气旋、温带气旋等，“厄尔尼诺现象”“拉尼娜现象”和台风就属于此类；二是海洋水体本身的扰动或状态骤变，溢油、海冰、赤潮等就属于此类；三是海底地震、火山爆发，及其伴生之海底滑坡、地裂缝等。因上述海洋灾害还会引起许多次生灾害和衍生灾害，如：风暴潮引起海岸侵蚀、土地盐碱化，海洋污染引起生物毒素灾害等。

世界各国都很重视建设海洋环境与灾害监测系统，除常规的船舶和沿岸观测之外，已应用卫星、浮标、飞机雷达、电子计算机等现代化技术手段，建立了大范围的海况监视系统。

我国于1970年开始开展海洋灾害预警报，海洋灾害造成的死亡人数大幅减少，这其中海洋灾害预警报发挥了重要的作用。目前，我国海洋观测能力取得了较大的进步，已基本形成“观测一预警一服务”链条式海洋灾害预警服务与保障体系，已经逐步建立起沿岸观测、海底观测、海上平台、浮标、潜标、船舶、航空遥感和卫星遥感等多种手段相结合的海洋灾害立体观测网。先从海洋卫星开始说起。2002年海洋一号A卫星送入预定轨道，这是我国第一颗用于海洋水色探测的试验型业务卫星，主要用于观测海水光学特征、叶绿素浓度、海表温度、悬浮泥沙含量、可溶有机物和海洋污染物质，并兼顾观测海水、浅海地形、海流特征和海面上大气气溶胶等要素，为海洋生物资源合理开发利用、沿岸海洋工程、河口港湾治理、海洋环境监测、环境保护和执法管理等提供科学依据和基础数据；海洋一号B卫星是中国第一颗海洋卫星(HY_1A卫星)的后续星，星上载有海洋水色扫描仪和海岸带成像仪，主要用于探测叶绿素、悬浮泥沙、可溶有机物及海洋表面温度等要素和进行海岸带动态变化监测。

2011年我国第一颗海洋动力环境卫星海洋二号A卫星在太原卫星发射中心成功发射，该卫星集主、被动微波遥感器于一体，具有高精度测轨、定轨能力与全天候、全天时、全球探测能力；其主要使命是监测和调查海洋环境，获得包括海面风场、浪高、海流、海面温度等多种海洋动力环境参数，为海洋防灾减灾、海洋权益维护、海洋环境保护以及国防建设等提供支撑服务。

2016年我国成功将高分三号卫星送入预定轨道，该卫星获取的叶绿素浓度、悬浮泥沙、海冰、溢油、赤潮等信息，已经在海洋环境保护、海洋开发管理和海洋防灾减灾等领域发挥着重要作用。

2018年，我国成功发射海洋二号B卫星，测高精度提高N5厘米，获取的海风、海浪、海流、海温等海洋动力环境信息，可满足海洋业务需求并兼顾气象、减灾、水利等行业的应用需求。同年，中法海洋卫星成功发射，它将与已发射的海洋一号、海洋二号等卫星联合工作，通过遥感数据的系统集成，大大提升海洋卫星的探测手段、时间分辨率和空间分辨率，进一步提升和完善我国海洋立体观测能力。根据规划，到2020年我国将研制和发射三大系列海洋卫星十余颗，形成完整的海洋遥感立体观测体系。再以风暴潮监测为例。我国先后自主研发了高分辨率台风风暴潮集合数值预报系统、温带风暴潮数值预报系统等，精细化程度由数公里提升至百米甚至数十米，预报准确率和预报时效也不断提高，在风暴潮防灾减灾中发挥了关键的作用，在很大程度上减轻了灾害损失。海洋灾害的预警报特别是海洋灾害数值预报取得了可喜的进展和长足的进步，风暴潮、海啸、海冰、海浪等数值预报精细化程度和准确度不断提高。

海洋预报服务方式由单一要素预报警报向目标型综合预报保障转变，服务范围由近海近岸向全球、深远海及重要海洋通道拓展，服务领域由物理海洋学向环境海洋学及生态海洋学拓展，着力提升近海近岸海洋灾害精细化预报服务能力，基本能满足我国海洋防灾减灾、海洋经济发展和国防安全等重大需求。我国位于西北太平洋和南海海域沿岸，是全球台风最为活跃的海域，同时又位于太平洋地震带“火环”的西侧，大地震频发，是西太平洋沿岸海洋灾害最严重的国家之一。当前我国正在加强风暴潮、海浪、海冰、海啸等海洋灾害的发生机理和发展规律研究，以及海上溢油、水上搜救和危险化学品泄漏等海上突发事故的应急预报技术研究，以不断提升我国的海洋灾害应急预警能力。

海洋环境监测浮标是以锚定在海上的观测浮标为主体组成的海洋环境自动观测站。沿海和海岛观测站观测到的数据只能反映近海和临岛海域的情况，对离岸较远的大洋却无能为力，而海洋浮标此时就可以担负起重任，它能在任何恶劣的环境下进行长期、连续、全天候的工作，每天定时观测并且传输出多种水文水质气象要素。包括水文要素(海水的深度、水温、盐度、海流、波浪、水色、透明度、海冰、发光度等)、海水化学要素(溶解氧、总碱度、活性硅酸盐、活性磷酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、总磷、总氮、总碳等)以及各种污染物(重金属、固体污染物等)的监测。

海洋浮标主要用于海洋环境监测预报、海洋开发、海洋工程建设等，还可应用于海洋科学调查、石油勘探、港湾建筑、渔业捕捞、海产科学养殖等领域，对海洋环境测量技术提供了可靠的保证，对海洋生物资源的开发应用亦有着重要价值。

我国对海岸带灾害地质的关注起始于沿海城市建设、海岸带开发及海岸工程活动。20世纪50年代末期开始，陆续对海岸侵蚀、地面沉降、海面上升、海水入侵、滨海湿地退化、港口淤积等地质灾害进行研究。随着20世纪80年代初期海洋油气的大规模勘探与开采，水深大于500m的大陆坡海域、陆坡土体失稳以及天然气水合物等灾害地质引起了人们的关注。海洋灾害地质学的基础性研究内容十分广泛，例如近海海底土的液化问题，它不仅受到地震荷载的作用，还时刻受到波浪循环荷载的作用；又比如海底滑坡，它具有与陆地滑坡形成显著不同的环境特点，亟需进行滑动诱发机制、浊流的机制等一系列研究，使海底滑坡稳定性的分析评价方法更加科学。海岸带目前已成为承受巨大压力的生态系统：一方面是来自沿海系统不断变化的挑战，另一方面是来自人类活动的干扰，它发生地域广，持续时间长，治理难度大，己对我国海岸带的生态系统以及资源开发、环境保护构成全面而持久的威胁。

21世纪初海底观测网在国际上得到迅速发展，已经成为当前海洋界的关注热点。海底观测网络系统由海底观测节点和海岸基站组成，通过电缆网络，将海岸基站和分布在海底的各观测节点联接起来，形成一个海底观测网络。海底观测网络不仅通过锚系等仪器设备观测大洋底层甚至深层的信息，还可有效监测地壳细微变化，精细观测长期的地壳形变、运动，并实现对地震、海啸、滑坡等海洋自然灾害的预测预报。

海底观测网的出现，将实现海洋观测从海面观测、空间观测发展到海底观测的第三次跨越。海底观测网在海洋地质灾害领域的广泛应用已是必然趋势，它将为海洋地质灾害的实时观测、预测预报带来全新的变革。围绕海洋信息感知技术和装备领域国产化程度偏低的短板，我国近年来加强国产技术装备研制，特别是海洋核心装备关键零部件、传感器等的研制和产业化，已经在部分领域突破了关键核心技术，获得一批原创性技术成果和发明专利，提升了我国海洋信息感知技术装备自主创新能力。在海浪监测仪器中测波浮标是海浪监测的主力军，浮标式、声学式、雷达式、压力式等均有研发，其中山东省科学院海洋仪器仪表研究所研制的SBF3一X型测波浮标是国产浮标的代表性产品；在遥感测量方面，中国海洋大学、国家海洋技术中心、哈尔滨工程大学等单位都在研究使用x波段雷达遥测海浪，并已研制出样机，有望替代进口产品。南通海洋环境监测中心站、东海预报中心、东海信息中心等单位历时3年多的建设和一年多的试运行的南通海洋预报减灾示范区，由立体观测监测系统、精细化预报系统、信息服务平台系统和防灾减灾应用系统组成。国家海洋局北海预报中心(山东省海洋预报台)基于山东省立体海洋观测网、海洋精细化预报系统和防灾减灾综合信息平台构建了山东省海洋灾害观测预警系统。

2018年，新组建的自然资源部设置了海洋预警监测司，承担原国家海洋局海洋观测预报减灾方面的职能。海洋预警监测司的主要职责包括“拟定海洋观测预报、海洋科学调查政策和制度并监督实施。开展海洋生态预警监测、灾害预防、风险评估和隐患排查治理，发布警报和公报。建设和管理国家全球海洋立体观测网，组织开展海洋科学调查与勘测。参与重大海洋灾害应急处置。”经过多年发展，我国海洋防灾减灾、预警监测、环境预报工作形成了一定基础，目前，我国由海洋站网、雷达网、浮标网、志愿船、卫星遥感等组成的海洋立体观测网已形成，基本覆盖了我国近岸、近海及部分重点海域，我国的海洋灾害风险评估及决策服务能力将得到极大的加强。

奚民伟.我国的海洋灾害及其监测方法[J].中国测绘,2019,(9):55-58.