渤海风暴潮：波浪、潮汐和风暴的“三角恋”

我们常听说台风、海啸等自然灾害，但你知道吗？有一种看似平静的海，却潜藏着巨大的能量，它就是渤海。渤海的风暴潮，正是这种能量的集中体现。

风暴潮是一种极端海洋灾害，是指由于强烈的天气系统（如台风、温带气旋）引起的海水异常升降现象。简单来说，就是海平面突然上升，淹没沿海低地。渤海风暴潮的形成是一个复杂的过程，主要受到风、波浪和潮汐的共同作用。强烈的大风推动海水向海岸聚集，导致海平面上升。风浪在浅海区破碎，释放出巨大的能量，进一步抬高水位。潮汐力也会影响风暴潮的强度。如果风暴潮发生在高潮位附近，其破坏力会更大。

渤海的风暴潮是风、浪和潮汐之间相互作用的结果，虽然风是主要驱动因素，但一项新的研究，揭示了波浪-潮汐-涌浪相互作用如何调节该地区的风暴潮。波-潮汐-涌浪相互作用 (WTSI) 与风暴潮之间在空间和时间尺度上的存在叠加效应，特别是这些相互作用会改变风暴浪的高度和传播路径，从而增强风暴浪的强度。在不同潮汐条件下，风暴浪的高度和能量分布存在显着差异，这意味着潮汐的变化会直接影响风暴浪的破碎和能量传输过程。风暴潮作为一种极端天气现象，会显着改变区域的水动力条件，导致风暴浪的显着增强，风暴潮与波浪和潮汐的相互作用进一步放大了风暴浪的破坏力。

这种现象在浅水沿海地区尤为严重，了解这些相互作用对于准确预测风暴潮至关重要。

参考文献：by Yue Ma ,Zhiliang Liu ,Zhichao Dong  ,Bo Zhao,Wenjia Min  andYing ， Wave–Tide–Surge Interaction Modulates Storm Waves in the Bohai Sea.  J. Mar. Sci. Eng. 2024, 12(11), 1932; doi.org/10.3390/jmse12111932

一、什么是波浪-潮汐-涌浪相互作用，它们为什么会相互作用？

想象一下海面上的波浪，它们并非孤立存在。除了我们常见的风浪外，还有受月球和太阳引力影响的潮汐，以及从远方传来的涌浪。这些不同的波浪类型在海洋中相互作用，就像是一场复杂的舞蹈。

• 波浪： 主要由风力驱动，在海面上形成起伏。
• 潮汐： 主要受月球和太阳的引力作用，导致海面周期性升降。
• 涌浪： 是远方风暴产生的波浪，传播到其他海域。

波浪-潮汐-涌浪相互作用指的是这三种波浪在海洋中相互影响、彼此叠加、共同塑造海洋动力过程的现象。它们之间复杂的相互作用，会影响海水的流动、能量的传递，以及海岸线的变化。波浪、潮汐和涌浪之间会发生能量交换。例如，风浪可以激发潮汐，潮汐的变化又会影响波浪的传播。多个波浪在相遇时会发生叠加，形成更大的波浪或抵消一部分波浪。水深的变化会影响波浪的传播速度和波形。潮汐引起的水深变化，会对波浪产生影响。海底地形会改变波浪的传播方向和能量分布，进而影响潮汐和涌浪。

波浪、潮汐和涌浪的相互作用是一个复杂的系统，它们共同塑造了海洋的形态和动力特征。

二、为什么在浅水沿海地区尤为严重？

波浪、潮汐和涌浪这三种海洋动力过程在浅水沿海地区相互作用时，会产生一系列复杂而强烈的效应，导致风暴潮的影响更为严重。

当波浪从深水区进入浅水区时，由于水深变浅，波浪的传播速度减慢，波高增加。这使得波浪携带的能量集中，对海岸的冲击力增强。在浅水区，波浪更容易破碎，将大量的能量释放出来。这不仅会加剧海岸的侵蚀，还会导致海水倒灌，加剧风暴潮的破坏力。浅水区的水体更易受到潮汐力的影响。当风暴潮与高潮位叠加时，会产生更高的水位，加剧淹没的范围。浅水区海底地形复杂多样，如沙洲、礁石等，这些地形特征会改变波浪的传播方向和能量分布，加剧局部海域的水位升高。盐沼等湿地能够减缓风暴潮的冲击力，但浅水区的盐沼面积有限，对风暴潮的抵御能力相对较弱。

浅水沿海地区由于水深较浅、海底地形复杂等特点，使得波浪、潮汐和涌浪的相互作用更加强烈，从而导致风暴潮的影响更为严重。浅水区风暴潮增水幅度比深水区更大，更容易淹没低洼地区。浅水区波浪破碎更剧烈，对海岸结构和生态系统造成更大的破坏。波浪能量的集中释放加速了海岸线的侵蚀。

三、思考

在长期尺度上，这些相互作用会如何影响渤海的水动力环境？它们对沿海生态系统和生物多样性的影响是什么？

将渤海的研究结果应用于其他半封闭海域（如东海、南海），这些相互作用在不同地理环境下是否表现出相似或不同的特征？

这些有趣的问题旨在激发你的思考，助你更深入地理解，希望能为你带来新的启示和帮助~~~

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