“海水倒灌”成热搜词,百川入海的水为何会“逆行”?

在没有明显的寒潮、台风情况下,从江苏南通直到辽宁省沿岸,我国北方海域近日突发异常高潮位,多地出现海水倒灌。

2024年10月21日,辽宁盘锦市出现海水倒灌现象(图片来源:新华社)

海水倒灌的奇怪现象

大江东去,百川入海,这是亘古不变的自然规律。然而,在特定条件下,也会出现河水倒流、海水倒灌的现象。

海水倒灌,顾名思义,就是海水侵入原本由淡水主宰的河道,甚至渗透到内陆地区的现象。这种现象通常发生在河流的入海口,当海水倒灌发生时,原本清澈的河水突然变得咸涩,甚至沿海部分地区被海水淹没,对当地的农业灌溉、居民饮水以及生态环境等造成严重影响。

实际上,这种现象世界各地也曾有过相关报道。2019年11月,意大利著名的水城威尼斯在遭受连日的恶劣天气和强降雨后,水位最高达到1.87米,海水倒灌导致全城约85%的地区被淹,基础设施陷入瘫痪。2023年9月,受持续干旱和炎热天气影响,美国密西西比河水位接近历史最低水平,致使数月来墨西哥湾海水倒灌,迫近美国路易斯安那州最大城市新奥尔良及周边地区,威胁当地供水系统安全。

2023年9月,美国密西西比河出现海水倒灌现象(图片来源:新华社)

当风暴潮遇上天文大潮

海水倒灌的发生,往往与多种自然因素密切相关。其中,风暴潮是海水倒灌的主要原因之一。

所谓的风暴潮,指的是热带气旋、温带气旋、海上飑线(一种由雷暴群组成的强对流天气)等风暴过境所伴随的强风和气压骤变而引起,叠加在天文潮位之上的海面震荡或非周期性异常升高(降低)现象,分为台风风暴潮和温带风暴潮两种。简而言之,就是强风(如台风、飓风等)吹过海面时,会形成巨大的波浪,推动海水向岸边涌来。

如果风暴潮发生时,恰逢天文大潮(即月亮和太阳对地球的引力叠加,导致海水涨潮达到最高潮位),海水就会在风暴潮和天文大潮的双重作用下,形成更高的潮位,甚至冲破海堤,侵入内陆地区。据自然资源部发布的《2023中国海洋灾害公报》,风暴潮是我国主要的海洋灾害,2023年我国沿海共发生风暴潮过程14次,其中7次造成灾害。

今年10月20日(农历十八)、21日(农历十九),我国多地出现的海水倒灌事件,气象专家认为这可能与风暴潮叠加天文大潮有关。天文大潮通常在农历的新月和满月(朔日和望日)之后一两天出现,即农历的初二、初三和十七、十八日左右。这是因为,在朔日和望日,太阳、地球和月球的中心几乎在一条直线上,此时太阳和月亮的引潮力最大,但海水在流动过程中会受到粘滞力和惯性的影响,使得海水涨落并不能立即响应天体位置的变化,而是会滞后一两天。

2023年7月28日“杜苏芮”台风风暴潮发生时,福建东山站实测潮位、天文潮和风暴增水随时间变化情况,图中清晰地反映出风暴潮与天文潮叠加后,实时潮位明显升高。(资料来源:《2023中国海洋灾害公报》)

2024年9月19日拍摄的钱塘江潮水(无人机照片)。每年中秋节前后是钱塘江潮水的最佳观赏期,被誉为“八月十八潮 壮观天下无”。(图片来源:新华社记者 江汉 摄)

海啸掀起巨浪

海啸是另一种能够引发海水倒灌的极端自然灾害。海啸既不同于由风产生的正常海浪,也不同于由月球和太阳的引力造成的潮汐,它通常由海底地震、火山爆发或海底滑坡等引发,会产生巨大的海浪,以极快的速度在海洋中传播,然后一股脑儿地将大量海水倾斜在岸边的陆地上,导致海水倒灌。有时候,海啸还会造成巨浪反复多次涌入涌出,在滨海地区造成巨大的损失。

地面沉降导致海水入侵

地面沉降也是导致海水倒灌的一个重要原因。在沿海地区,过量开采地下水,使地下水位急剧下降形成大面积降落漏斗,当地下水面低于海平面时便导致海水倒灌现象,也被称为海水入侵。

气候变暖加剧海水倒灌

全球气候变暖导致的海平面上升也正在加剧海水倒灌。据自然资源部发布的《2023年中国海平面公报》显示,中国沿海海平面总体呈加速上升趋势,1993年至2023年期间,中国沿海海平面上升速率为4.0毫米/年,高于同时段全球3.4毫米/年的平均水平。受气候变化和海平面上升累积效应等多种因素的影响,在地面以下,表现为海水入侵,其中河北北部、山东、江苏南部沿海部分监测断面重度海水入侵程度加重(重度海水入侵判别标准为氯离子含量>1000毫克/升);在地面以上,表现为咸潮入侵,即潮水可达到的、流量及水位受潮汐影响的河流区段在涨潮时发生海水上溯现象。

此外,持续的气候干旱也会导致海水倒灌。据2024年3月18日央视财经频道报道,受气候变暖、全球海平面上升以及干旱天气影响,越南多地都面临着海水倒灌的问题,其中,以湄公河三角洲地区最为严重,土壤盐碱化程度加剧,渔业也遭受严重损失。

如何抵御海水倒灌

海水倒灌对沿海地区的危害是多方面的,它不仅会破坏沿海地区居民的房屋建筑、供水、供电、交通、港口、码头等基础设施,威胁人们的生命财产安全,海水破坏当地生态环境,导致土壤盐渍化、湿地退化等问题。面对海水倒灌的威胁,我们需要采取一系列措施来加强防御和应对能力。

首先是加强海堤建设。海堤是抵御海水倒灌的第一道防线,荷兰和日本等沿海国家在海岸边修建了高达十几米的防水堤坝,用于阻挡海浪侵袭,或者建造防洪沟渠和闸门,用来引导海啸带来的大量海水,但这些工程措施通常耗资巨大。

其次是实施生态修复工程。通过种植红树林、芦苇等耐盐碱植物和修复湿地生态系统等措施,可以提高沿海地区的生态防御能力。这些植物和湿地能够吸收和储存大量的水分和盐分,从而减轻海水倒灌对内陆地区的影响。

此外,加强滨海地区地下水动态监测工作,根据不同地区的水文地质条件,严格控制滨海地区地下水的开采量,或者拦蓄地表水或修建地下水库,增加地下淡水补给量,提高淡水含水层水位,能够控制海水向陆地地下水的入侵活动。

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