预防和减轻海洋灾害刻不容缓
我国不但土地辽阔，同时也是一个海洋大国。领海面积大约为3000000km2，大体占国土面积的1/3。大陆海岸线有18000多千米，拥有6500多个大小岛屿。沿海均属于经济发达地区，有70%以上的大城市，55%的国民经济收入都分布在东部和南部沿海地区。
21世纪是海洋的世纪，随着世界人口的急剧增加，陆地资源的逐渐短缺和生态环境的不断恶化，人们越来越多地把目光转向海洋。海洋正以富饶的资源，广袤的空间，给人类生存和发展带来新的希望，为全球经济和社会的可持续发展做出重要贡献。
我国的辽阔海域具有重要的经济和战略地位。它是通往国内外的交通要道，为国内的物资交流和国际贸易做出重要贡献；我国海域是资源的宝库，蕴藏着极为丰富的生物资源、矿产资源、化学资源、海洋能源、水资源和空间资源等，这些资源具有广阔的开发和利用前景。
然而，我国也是一个海洋灾害频发的国家，如风暴潮、巨浪、海冰、赤潮、海啸、溢油等。这些海洋灾害对国民经济发展和人民的生命财产构成巨大的威胁。据统计，在1989~2003年的15年中，我国由于海洋灾害造成的直接经济损失平均每年高达155.6亿元，因灾死亡或失踪人数达303人。一般把发生在海洋上和滨海地区的，由于海洋自然条件产生异常或激烈变化而引发的灾害，称为海洋灾害。由于人类活动导致海洋自然条件改变所引发的灾害，称为人为海洋灾害。下面介绍一下主要的海洋灾害：
在众多的海洋灾害中，风暴潮当属海洋灾害之首。风暴潮是由强风引起的剧烈增水现象，致使海面异常升高，造成大量海水漫溢，席卷码头、仓库、城镇街道和村庄。风暴潮可分为台风风暴潮和温带风暴潮两大类。
历史上，我国由于风暴潮造成的生命财产损失也是触目惊心的。1922年8月2日汕头发生一次台风风暴潮灾害，有7个县市受灾，死亡7万余人。新中国成立后，我国沿海地区发生较大的风暴潮灾也很多。1956年8月2日一次严重的台风风暴潮致使浙江省4000人被淹死；1969年7月28日发生在汕头地区的强台风风暴潮使千余人丧生；2003年10月11~12日在河北和山东半岛沿海，受强温带气旋和寒潮冷空气共同影响，发生了强温带风暴潮灾害。天津塘沽潮位站最大增水160厘米，超过当地警戒水位43厘米；河北黄骅港潮位站最大增水200厘米以上，超过当地警戒水位39厘米；山东羊角沟潮位站最大增水300厘米，其最高潮位624厘米(为历史第三高潮位)，超过当地警戒水位74厘米。此次温带风暴潮来势猛、强度大、持续时间长，成灾严重。这次潮灾造成河北黄骅港发生严重淤积，航道受阻。天津塘沽港进水，有22.5万吨货物被海水浸泡。附近沿海地区渔业、盐业、养殖业等均受到严重损失。据统计，河北、山东、天津三省市直接经济损失合人民币13.1多亿元。
巨浪通常是指浪高超过4米以上的海浪，其破坏力明显增大，容易造成严重的海难事故。据统计，海上破坏力90%来自海浪，世界海难事故的70%左右是由狂风巨浪造成的。世界上最高的风浪纪录34米，是美国油轮“拉梅波”号于1933年2月7日在太平洋航线上测到的。巨浪具有惊人的破坏力，它可推动二三千斤重的石块和激起六七十米高的水柱，给沿岸工程带来巨大破坏。
从1969年至1982年的14年中，仅在日本就有15艘万吨以上的巨轮因受巨浪袭击而沉没。近几十年来，海上油气开发蓬勃发展，海上作业船只和海上钻井平台逐年增加。从1955年到1982年的28年中，因风暴巨浪而发生的重大钻井平台事故在全球范围内就有36起。1980年8月的“Allen”飓风，摧毁了墨西哥湾里的四座海洋石油钻井平台。
在我国海域，夏季常有台风袭击，冬季经常有寒潮影响，春秋季每隔几天就有一次温带气旋入侵。这些天气系统都会带来狂风巨浪。因此，由强风巨浪引发的海难事故也时有发生，据原全国海上安全指挥部的统计，从1949年至1982年的34年里，仅被交通部门和海军救助的船只就达6295艘，其中约1500只船的海难事故是海上恶劣海况(巨浪)引起的。1979年11月，我国石油钻井平台“渤海2”号受风浪袭击，在渤海拖航中翻沉，77人遇难；1983年10月26日，美国“爪哇海”号钻井平台在我国南海英歌海海域作业时，遭遇台风引起的8.5米的狂浪袭击而沉没，造成了数亿元的经济损失；1989年10月31日，渤海海峡和黄海北部的风力达8~9级，海上掀起6.5米的狂浪，4800吨的“金山”号轮船沉没，有34人遇难；1990年11月11日8000吨的“建昌”号货轮在南海遇到8级大风和7米狂浪，船受风浪袭击沉没，虽经多方救助，仍有2人遇难；1999年11月24日，山东烟台市“大舜”号客货滚装船，在距烟台牟平养马岛5海里处被狂风巨浪推翻，造成死亡、失踪280人的特大海难事故；2003年10月11~12日浙江一海运公司货船“顺达2”号和上海一船务公司货船“华源胜18”遇到大风巨浪，分别在渤海中部和西部海域沉没，“顺达2”号船29人、“华源胜18”船11人下落不明，直接经济损失5000万元。
风暴潮的预测
风暴潮作为一种严重的自然灾害，通常是大风引起的增水或天文大潮高潮叠加的结果。由于风暴潮造成的灾害非常严重，因此，人们在二十世纪二三十年代就开始对风暴潮进行研究和预报了。那时，世界主要的海洋国家结合潮汐预报和天气预报，对风暴潮进行预测和预报工作。一些受风暴潮影响严重的国家先后成立了预报机构。例如，1931年，荷兰建立了风暴潮警报机构，1953年英国建立了风暴潮警报。美国对风暴潮的预报，可谓是费尽苦心，自1936年以来，美国国会曾三次通过责成有关部门开展风暴潮研究与预报的有关法案，除美国国家飓风中心发布预报外，以夏威夷和阿拉斯加两个州为代表的沿海各州的气象机构也制作邻近海域的风暴潮预报工作。
20世纪70年代初，风暴潮的预报系统在我国建成，1974年，国家海洋水文气象预报总台(现为国家海洋环境预报中心)正式向全国发布风暴潮预报。
经过这些年的发展，预报设备不断更新，从最初的电报、电话，发展到目前的电视广播、传真电报和电话等传媒手段。现在我国国家海洋局所属的三个分局预报台及海南省海洋局预报区台、部分海洋站、水利部所属的沿海部分省市水文总站和水文、海军气象台等单位都已经开展了所辖省、地区和当地的风暴潮预报，全国性的预报网络已经形成。
一般将风暴潮预报分为两大类：“经验统计预报”和“动力数值预报”。
经验统计预报：主要用回归分析和统计相关资料来建立指标站的风和气压与特定港口风暴潮位之间的经验预报方程或相关图表。这种预报方式的优点是能具备很高的精度，且便利、简单、易于学习和掌握。但是它不是短期内可以达到的，必须以特定港口长时间的验潮资料和有关气象站的风和气压的历史资料为基础，然后根据以上材料回归出一个在统计学意义上的稳定的预报方程。
但其也存在缺陷，对于那些没有足够资料的港口不但得不出稳定的方程式，预报也存在不确定性，所以根本无法使用。此外，推导的方程式及相关图表资料只适用于特定港口，不适用其他港口。就算港口资料较为充足，但是历史上大型风暴潮发生很少，多为中小型风暴潮，所以大型风暴潮的预报资料就会有所不足，达不到很高的准确度，不过对于发生较多的中型风暴潮，准确度很高。
风暴潮数值预报：这种预报方式结合了“数值天气预报”和“风暴潮数值计算”，并将其组合成统一整体来运用。数值天气预报是风暴潮数值计算的基础，因为它为风暴潮提供了所需的海上风场和气压场的预报，即大气强迫力的预报。
风暴潮数值计算是在掌握大气强迫力的前提下，在适当的条件下求解风暴潮的基本方程组，从而得到风暴潮的相关信息。比如，随时间变化的风暴潮位过程曲线，对风暴潮的预报很有意义，这种方法是风暴潮预报发展的主要方向。
风暴潮的监测方式
潮位观测
风暴潮监测主要依靠沿岸的验潮站进行。我国的验潮历史可追溯到1900年前后。据统计，1949年前全国只有14个验潮站。由于管理混乱，大多数仅留下部分高、低潮资料。中华人民共和国成立后，随着我国国防、航运、水产、海洋开发与海洋工程等事业的不断发展，沿海地区相继建立了众多验潮站。目前沿海的验潮站已有200多个，分别隶属于国家海洋局、水利部、交通部和海军等部门。在资料共享方面，几十年来国家海洋环境预报中心得到了水利部、交通部等单位的大力支持，1978年国家海洋局与邮电部、水利部、交通部等单位协商，从1979年开始先后有36个潮位站通过国家公众电信网，在风暴潮影响期间以代码电报形式向国家海洋环境预报中心拍发实时潮位报，1986年发报站增加至52个，1990年增至64个。逐步形成了我国的风暴潮监测系统。现在国家海洋局所属的验潮站的实时资料传输还可通过局内专用通信网实施。
由于验潮仪观测通常只局限于近岸地区，同时站位的分布也不均匀，所以并不能测量整个近岸和内陆的潮位，当风暴潮影响过后，通常还需进行风暴潮过后的现场调查，从1970年后，国家海洋局等单位就对几次强台风风暴潮进行了现场调查，获得了极其珍贵的资料。这些资料在对风暴潮预报技术的改进和沿海工程建设中发挥着重要作用。
气象要素观测
由于风暴潮是由强烈天气系统引发的，所以对于相关气象资料的收集极其重要，天气图等气象图表是获取气象要素观测资料的主要途径，气象卫星云图和沿海雷达、海上浮标、船舶和海上平台等观测资料则是重要的附加手段。从这些资料可获得预报风暴潮必需的海平面气压、海面风向风速、台风中心气压、台风强度、台风移动路径、台风最大风速半径等信息。
风暴潮的预报方法
风暴潮预报，一般可分为两大类：其一为“经验统计预报”；另一为“动力数值预报”。我们分别简称为“经验预报”和“数值预报”。
经验预报对于那些没有足够长资料的沿海地域，由于子样较短，得出的经验预报方程可能是不稳定的。对于那些缺乏历史资料的风暴潮灾的沿岸地区，这种经验统计预报方法根本无法使用。再者，巨大的、危险性的风暴潮，相对来说总是稀少的。因而，用历史上风暴潮的资料作子样回归出的预报方程，一般会具有这样一种统计特性：它预报中型风暴潮精度较高，而用以预报最具有实际意义的、最危险的大型风暴潮，预报的极值通常比实际产生的风暴潮极值要偏低。
另外，经验方法制订的预报公式或相关图表只能用于这个特定港口，不能用于其他港口。这些缺点在风暴潮数值预报中都能得以避免。
经验统计预报方法以历史上大量实测资料为基础，建立气象扰动(如风、气压等)和特定地点风暴潮位之间的经验关系。这种方法简单实用，但是必须依赖预报站长期的验潮资料、增水资料和相应的气象资料，否则就不能建立稳定可靠的经验关系，这种方法对罕见的特大风暴潮预报比较困难，预报的精度较低。
相似预报方法也是经验预报方法中的一种，这种方法的基本思想是，建立历史上每次显着风暴潮过程的详细资料档案，当预报的台风路径、强度、尺度和移速与历史上某次和某几次台风相同或相似时，则可由计算机自动检索并输出历次相似资料，做出本次风暴潮预报，再将预报值叠加到这些测站的正常潮位预报上，以发布本次台风所能引起的最高潮位和潮时预报。
温带风暴潮的经验预报方法与台风风暴潮经验预报方法类似，但考虑的预报因子有所不同，温带风暴潮的预报因子主要考虑大陆与沿海的海平面气压差、地面气温差和温带气旋中心气压等。
数值预报
风暴潮预报的第二种方法是动力数值计算方法，其实质是“数值天气预报”和“风暴潮数值计算”相结合的一种预报方法。
数值天气预报给出风暴潮计算所需要的海上风场和气压场；风暴潮数值计算就是在给定的海上风场和气压场的初始条件下，进行数值求解风暴潮的潮位。
风暴潮数值计算是1950年开始发展起来的，其计算的对象是流体动力学基本方程组。使用电子计算机作风暴潮数值计算的第一位学者是德国的海洋学家W.Hansen，他对1953年1月31日至2月1日发生在北海的那次灾难性温带风暴潮做了数值实验，在一定程度上再现了实际风暴潮过程。目前的风暴潮数值模式已发展得相当复杂，并在实际风暴潮预报业务中发挥越来越大的作用。
这里重点介绍目前常用于风暴潮预报的SLOSH模式和多模式耦合的风暴潮预报模式。
SLOSH模式
