Nước dâng do bão là sự chuyển động của khối nước theo quy luật sóng dài, chu kỳ của sóng này cỡ khoảng từ l03s đến 105s, nằm giữa chu kỳ của triều thiên văn và của sóng thần. Nước dâng được đo trong các giếng kín hoặc các vùng kín nhằm để loại bỏ các nhiễu động mực nước có chu kỳ nhỏ như sóng gió v.v... Đối với các vùng biển có thuỷ triều, hầu hết các vùng ở dải bờ biển Việt Nam, số liệu đo mực nước không phải chỉ phản ánh sự thay đổi mực nước dâng do bão mà là mực nước tổng hợp của nhiều hiện tượng gây ra sự thay đổi, trong đó hiện tượng thuỷ triều là chủ yếu. Vì vậy để thu được số liệu nước dâng do bão, cần phải lọc bỏ mực nước triều ra khỏi số liệu mực nước ghi được (mực nước tổng cộng). Thông thường, sử dụng phương pháp phân tích tuyến tính, từ giá trị tính toán của triều thiên văn trong đường quá trình mực nước thực đo của trạm đo hải văn sẽ thu được đường quá trình mực nước dâng do gió bão, gọi là đường quá trình nước dâng. Trị số lớn nhất của đường cong này là chiều cao nước dâng cực đại.
Khi trên biển có bão hoạt động, mực nước biển thay đổi do 2 thành phần: Thành phần thứ nhất là do khí áp thay đổi. Tại tâm bão, khí áp nhỏ nhất và tăng dần từ tâm đến rìa bão. Thành phần này gây ra sự thay đổi mực nước theo nguyên lý sau: áp suất khí quyển giảm (hoặc tăng) 1mb thì mực nước biển dâng lên (hoặc tụt xuống) 1cm. Đối với vùng biển khơi, nước dâng do hiệu ứng thay đổi khí áp là đáng kể. Trong các cơn bão ở vùng biển Việt Nam độ giảm khí áp ở tâm so với ngoại vi bão có thểđạt từ 20mb đến 60mb hoặc hơn nữa - tương ứng với độ dâng cao mực nước từ 20cm đến 60cm. Đối với vùng biển khơi có độ sâu lớn, giá trị này là rất đáng kể.
Thành phần thứ hai gây ra biến đổi mực nước là gió trong bão. Trong bão gió có thể đạt tới vận tốc 50m/s hoặc hơn nữa. Gió mạnh gây ra dòng chảy lớn ở biển. Đối với vùng biển khơi, nơi dòng chảy có thểđi theo mọi hướng nên građien dòng chảy không lớn. Nói cách khác tại đây không gây ra sự tích tụ, dồn nén khối nước nên không làm cho mực nước dâng cao đáng kể. Nhưng ở vùng gần bờ thì ngược lại, dòng chảy do gió gây ra từ ngoài khơi đi vào vùng bờ bị ma sát của biển nông (ma sát đáy) và bờ ngăn chặn làm cho mực nước dâng lên cao. ở vùng bờ, mực nước dâng cao do gió (sinh ra dòng chảy) lớn hơn nhiều so với mực nước sinh ra do giảm khí áp trong bão.
ở ven bờ biển Việt Nam, độ cao nước dâng do bão có thểđạt tới hơn 300cm, nghĩa là lớn hơn gấp nhiều lần so với mực nước do giảm khí áp trong bão có thể gây ra.
Ngoài hai yếu tố nói trên được xem như ngoại lực gây ra nước dâng. Độ cao, cấu trúc của trường nước dâng còn chịu ảnh hưởng bởi một loạt các yếu tố khác như:
a.Hiệu ứng của sự quay của Trái Đất (lực Coriolis). Đó là lực sinh ra khi nước chuyển động. Tác động hướng sang phải ở bắc bán cầu, sang trái ở nam bán cầu.
b.Hiệu ứng cộng hưởng. Thuỷ vực có chu kỳ dao động riêng. Nước dâng (hoặc hệ thống khí áp) có thể gây ra sự cộng hưởng với dao động riêng của thuỷ vực, làm cho độ cao của nước dâng tăng lên (hoặc giảm). Điều này có thể xảy ra ở mọi nơi: cả biển khơi, vùng vịnh v.v…
c.Hiệu ứng của địa hình và dạng của đường bờ. Địa hình và dạng của đường bờ có thể gây ra các hiện tượng khi sóng nước dâng truyền vào như sóng đổ, khúc xạ, phản hồi v.v…
Vùng gần bờ độ lớn của nước dâng được quyết định bởi trường gió nhiều hơn là trường áp. Do cấu trúc của trường gió trong bão nên nước dâng nói chung, ở bờ biển nước ta nói riêng có phân bố chung như sau:
Từ ngoài biển, nhìn theo hướng di chuyển của bão, tính từđiểm bão đổ bộđến điểm bờ cách đó một khoảng bằng bán kính gió cực đại về phía bên phải, sẽ có nước dâng lớn nhất. Đường bao nước dâng có dạng như ở hình 4.6. Đường bao nước dâng là đường biểu diễn giá trị cực đại của nước dâng tại các điểm dọc theo bờ. Đặc điểm của đường bao nước dâng nói chung là dốc về bên trái, và thoải hơn, kéo dài hơn về phía bên phải. Độ dài đường bờ, nơi có nước dâng đáng kể có thể kéo dài hàng trăm kilômet. Ngoài những đặc điểm chung, dạng của đường bao có thể sai khác nhau do
địa hình đường bờ, địa hình đáy đặc biệt là góc đổ bộ của bão (góc giữa đường đi của bão khi đổ bộ với đường bờ). Đường đi của bão thẳng góc với đoạn bờ sẽ cho nước dâng lớn nhất.
Hình 4.6 Đường bao nước dâng do bão
Nước dâng do bão lớn nhất ở Việt Nam xác định được vào khoảng 350cm. So với các nơi trên thế giới nước dâng bão ở Việt Nam vào loại lớn. Có những nơi như ở Bănglađét, ở Mỹ (Camilla) nước dâng có thể lên tới hơn 7m. Mức độ nguy hiểm do nước dâng gây ra còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác như chếđộ triều của vùng biển, độ cao bờ, mức độ tập trung dân cư và hoạt động kinh tế xã hội... của vùng bờ.
Ở Việt Nam, ngoài nước dâng do bão, nước dâng do các hệ thống gió mùa là đáng kể hơn cả - gồm có : gió mùa đông bắc, gió mùa tây nam. Gió mùa đông bắc thường xảy ra vào tháng 10 năm trước đến tháng 3 năm sau. Hàng năm có khoảng 30 đợt gió mùa đông bắc ảnh hưởng tới vùng biển Việt Nam. Gió mùa đông bắc này thổi có thể đạt tới tốc độ từ 12 đến 16m/s, thậm chí có thể lên đến 20m/s, tức là bằng gió trong áp thấp nhiệt đới. Nhưng gió mạnh chỉ quan trắc thấy ở phần phía bắc, càng vào nam gió đông bắc càng yếu dần.
Theo số liệu thống kê từ năm 1988 đến 1992 tại khu vực Hải Phòng (trạm Hòn Dáu) - nơi có gió mùa đông bắc vào loại mạnh - độ cao nước dâng chỉ vào khoảng 30-40cm. Mỗi đợt gió mùa đông bắc thường kéo dài khoảng từ 4-7 ngày, nhưng thời gian xảy ra nước dâng lớn nhất chỉ vào khoảng 12 -13 giờ. Gió mùa tây nam bắt đầu vào tháng 5 và kéo dài tới tháng 10 hàng năm. Ngược với gió mùa đông bắc, gió mùa tây nam giảm dần từ nam ra bắc. Cũng như gió mùa đông bắc, nước dâng do gió mùa tây nam chỉ gây nước dâng khoảng 30-40cm, thậm chí còn ít hơn.
Tóm lại, nước dâng do gió mùa ở vùng biển Việt Nam không lớn, ít gây nguy hiểm. Vì thế, nói về nước dâng người ta thường đề cập nước dâng do bão.