近60年渤黄海海冰灾害演变特征与经济损失浅析

左常圣，范文静，邓丽静，李文善，刘秋林，王 慧

（国家海洋信息中心，天津 300171）

引 言

根据第五次IPCC评估报告，1880-2012年，全球平均地表温度上升了0.85℃[1]。我国大陆年均表面气温升高过程与全球同步，且表现出明显的年际变化[2]；同时极端天气气候事件的发生频次和强度也有升高[3-4]。研究发现，北极涛动对同期及后期的东北亚及中国区域气温有显著的影响[5-6]，受其影响2009-2010年度渤海和黄海北部发生了30年一遇的严重冰灾。

在极地海域和某些高纬度区域海冰是比较突出的海洋灾害。我国渤海和黄海北部为半封闭海域，纬度偏高，海岸附近滩大、水浅、盐度低、水温受陆地影响显著[7]，每年冬季都会有不同程度的海冰生成[8]，大范围的严重海冰灾害具有10年左右的准周期性，但局部海域的严重冰灾几乎每年都会发生[9]。

近年来，环渤海地区经济尤其海岸带经济和海洋经济持续、高速发展，社会财富积累量迅速攀升，承灾体脆弱性逐渐增大[10]，一旦发生严重海冰灾害，将会造成巨大的经济损失[11]。为此海冰灾害对我国环渤海地区海洋经济和沿海经济持续稳定发展具有重要的影响[12]。

1 数据来源

本文使用的数据包括:（1）鲅鱼圈、葫芦岛、秦皇岛、塘沽、温驼子、芷锚湾、龙口、大鹿岛8个海洋站，时间序列为1963-2016年的海冰数据，数据资料均经过了质量控制。（2）《海洋灾害公报》中的海冰灾害经济损失数据。

2 渤黄海海冰冰情年度及长期变化特征浅析

2.1 海冰冰情年度变化特征

统计分析1963-2016年各海洋站海冰数据得出，我国渤黄海的海冰都是发生在每年的冬季，一般情况下，结冰开始于11月下旬，持续到第二年3月上中旬终冰。

图1 流冰漂流方向频率及各向最大速度

渤黄海海域从南到北相距虽然只有250海里左右，仅跨越四个维度，但冰情却有明显的空间分布特征。辽东湾北部冰期最长，是我国海冰灾害最严重的海区，初冰日出现于12月上旬，终冰日出现于第二年3月上旬，平均冰期为3个月左右，沿岸固定冰期为40天左右，冬季辽东湾的沿岸流为顺时针方向，加之右转潮流系统的共同作用，所以北部海区的海冰，逐渐趋向东部海区和东南部海区。渤海湾冰情轻于辽东湾，初冰日出现于12月下旬，终冰日出现于第二年2月下旬，平均冰期约为1个半月。莱州湾冰情最轻，在1963-2016年共有32年为无冰年，在有冰年份，于12月下旬开始结冰，2月底海冰消失，平均冰期约为2个月，在莱州湾内，西部冰情较东部严重，这是因为西部受河水影响，盐度较低，水浅滩大，海冰容易积存。

表1 1963-2016年渤海海区海冰冰情统计表

2.2 海冰冰情长期变化趋势浅析

选取葫芦岛和芷锚湾两个海洋站，研究近60年来渤海冬季冰情特点以及长期的变化趋势。

图2 海冰冰情变化趋势图

总体上看，1963年到现在我国海冰的冰期和冰量都有降低的趋势，同时具有10年左右的准周期，即每隔10年左右就会发生比较严重的大范围海冰灾害。1968、1976、1985、1996、2000、2009、2012年度都发生了比较严重的海冰灾害。2012年度葫芦岛海冰冰期为86天，冰量为581成，最大冰厚为45厘米，最大浮冰覆盖范围34 824平方千米，冰情等级为偏重冰年。需要注意的是，不单是大范围的冰封能够造成灾害，在局部海域发生的短时间的冰冻同样也能够造成灾害。而这种在较短时间内发生的局部海域的海冰灾害，几乎每年都会发生，无论常冰年或偏轻冰年。

在极端天气气候事件频发的背景下，即使现阶段全球温度存在缓慢上升的趋势，但仍然不可避免会有冬季极端低温天气的发生，从而导致严重的海冰灾害。2009年冬季北半球高纬度地区极涡异常[13]，在北半球高纬度地区产生了异常强大的冷源，配合北极涛动负距平产生的径向环流，使冷空气源源不断的向南输送，导致渤黄海气温明显偏低，东北地区达到了40年一遇的低温，当年冬季渤海和黄海北部发生了30年一遇的冰情。

综上，渤黄海地区发生严重海冰灾害的可能性依然很大，而海冰灾害的发生还不能准确地预测，一旦发生严重海冰灾害将造成巨大的经济损失，因此防灾减灾仍然是重中之重[14]。另外，海冰的变异对海洋水产的影响，甚至对整个生态平衡变化，提出许多新的课题，这必将引起国家和社会的高度重视[15]。

3 海冰灾害经济损失

环渤海地区人口集中，经济发达，是国家政治、经济、文化和社会发展的重要战略区域，在我国国民经济发展中占有举足轻重的地位。渤黄海每年都有不同程度的海冰灾害发生，海冰灾害对中国渤海与黄海北部的水产养殖、海洋导航、海上石油生产和其他海事活动及港口码头等造成了严重危害[16]，对渤黄海海洋经济的发展造成重大的影响。鉴于我国渤黄海海域海冰灾害面临的严峻挑战，应将海冰灾害工作与社会经济可持续发展联系起来，同步提高，协调发展。

2009/10年冬季渤海及黄海北部发生的较严重的海冰灾害，部分海域有冰日数超过90天，港口及码头封冻296个，船只损毁7 157艘，水产养殖受损面积207.87千公顷，因灾直接经济损失63.18亿元；2010/11年冬季渤海及黄海北部部分海域有冰日数超过85天，损毁船只11艘，水产养殖受灾面积达54.42千公顷，直接经济损失为8.81亿元，对沿海地区社会、经济产生严重影响（表2）。

从表3中可以看出，我国渤黄海海冰灾害主要发生在山东省和辽宁省，2010-2017年辽宁水产养殖受损面积91.62千公顷，因灾直接经济损失40.43亿元，山东水产养殖受损面积240.41千公顷，因灾直接经济损失35.07亿元；近年海冰灾害经济损失严重，与灾害致灾因子的不稳定性增强以及渤海湾经济承载体的脆弱性增大等有着显著的关系。2015/16冬季江苏省受海冰灾害影响，水产养殖受灾面积为1.67公顷，直接经济损失2000万元；近年气候变化导致极端天气气候事件增多，如江苏等纬度相对靠南的省份也会受到海冰灾害的侵袭，需加强灾害宣传和防御。

表2 2010-2017年灾情损失统计

表3 2010-2017年各省灾情损失统计

4 海冰灾害防御对策

随着海洋经济的快速发展，环渤海近海及海岸带地区海冰灾害的风险将会加大，为保证环渤海地区海洋经济和沿海经济持续稳定发展，需要进一步优化海冰的时空监测，加大海冰生消变化规律及相关学科的研究，完善海冰预警报发布机制。

（1） 增强防灾意识

海冰灾害防御是一项需要全社会参与，系统性、长期性的艰巨工作，可通过多种途径开展海冰灾害领域的科普宣传，将海冰灾害对经济社会发展的主要影响宣传到社会各界，增加对海冰灾害的防范意识，推动沿海地区社会经济的可持续发展。尤其是在全球气候变暖背景下，需要正确认识我国海冰灾害发展规律以及极端气候事件发生对海冰灾害的影响，站在更高的战略高度，创新思路，把发展海洋经济与海洋防灾减灾结合起来，真正做到海洋经济与防灾减灾能力同步提高、协调发展。

（2）完善海冰灾害监测，进一步开展海冰灾害成因机制研究

我国的海冰监测目前有岸站观测、破冰船观测、飞机航空遥感观测、NOAA卫星监测等，要及时掌握观测环境变化情况，开展海冰观测资料的代表性评估，为海洋站的优化调整和科学布局提供基本信息和建设依据。同时为保证海冰监测资料能够准时、准确地传递到各级有关部门，提升数据信息在防灾减灾中的实时传输效益，必须完善传送数据信息的通信网络，建立健全海冰及相关资料档案。基于监测数据，进一步开展海冰灾害的发生、发展和变化规律研究，探讨渤黄海海冰灾害成因机制、影响及其变化规律，为综合评估海冰灾害的影响状况提供基础信息。

（3）建立健全海冰灾害预报预警体系

综合海冰灾害监测、预测、影响调查和评估成果，进一步优化完善海冰防灾减灾体系，制作并定期发布监测、预测结果与影响评价产品，建设面向沿海各级政府和沿海工程企业的辅助决策支撑平台，提高应对海冰灾害的决策水平。同时进一步提升针对重点目标的海冰精细化预报和服务，提高海冰预警报产品的针对性和有效性，及时发布海冰灾害预警报，避免和减少灾害损失，同时随着近些年大数据分析理念和方法的发展，可考虑建立基于大数据理念的海冰预测方法，将预测成果应用于防灾减灾的实践。

5 结论与展望

海冰灾害是我国渤黄海海域主要海洋灾害之一，对沿海经济造成了严重的影响，科学应对海冰灾害，减轻灾害损失具有重要的意义。

我国渤黄海海域每年的初冰日一般始于11月下旬，次年3月上中旬终冰。我国渤黄海海域冰情具有北重南轻的特点。辽东湾北部是我国海冰灾害最严重的海区。1963年到现在我国海冰冰情有降低的趋势，同时具有10年左右的准周期。受极端天气气候事件增多和环渤海经济脆弱性增大影响，渤黄海地区发生严重海冰灾害的可能性依然很大。2010年以来环渤海地区辽宁省和山东省受灾面积大，灾害损失最严重，由海冰灾害造成的直接经济损失多达77亿元。

海冰灾害防御需要加强海冰防灾减灾教育与宣传，增强公众海冰知识和防灾意识；加强海冰监测业务体系能力建设，建立完善海冰数据集，加大海冰灾害机制性研究，建立健全海冰灾害预报预警体系。