《Water》：Analysis of Coastal High-Tide Flooding Events in China: A Case Study of the Event in November 2024
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在全球变暖背景下，高潮淹没事件对中国沿海生态系统、基础设施和淡水供应构成的威胁日益加剧。尽管此类事件的发生被广泛认为与相对海平面上升、潮汐和残差（residuals）有关，但对单个事件的定量分析与归因研究仍相对匮乏。基于验潮站数据和数值模拟，本研究对2024年
在全球变暖背景下，高潮淹没事件对中国沿海生态系统、基础设施和淡水供应构成的威胁日益加剧。尽管此类事件的发生被广泛认为与相对海平面上升、潮汐和残差（residuals）有关，但对单个事件的定量分析与归因研究仍相对匮乏。基于验潮站数据和数值模拟，本研究对2024年11月19日前后中国南部沿海的高潮淹没事件进行了定量分析，并提出了减灾建议。研究结果表明，2024年11月长江口以南沿海海平面达到有记录以来同期的第三高位。台湾海峡以南海平面较常年同期偏高26 cm，创下自1980年以来的最高月度水平。11月19日前后，沿海地区恰逢天文大潮期，汕尾（广东）、东方（海南）和北海（广西）的天文高水位分别达到当地平均海平面以上116 cm、186 cm和292 cm。此外，受台风万宜（Man-Yi）外围环流和冷空气过程共同影响，沿海出现了大范围的增水现象，30~80 cm的风暴潮持续了近30小时。高海平面、大潮和异常增水的综合效应引发了破历史纪录的极端海平面，多个站点达到了20年一遇的水平。汕尾、东方和北海的极端海平面中，天文潮的贡献率分别为49.5%、69.3%和77.8%，而风暴潮的贡献率分别为23.6%、6.4%和4.6%。此次高潮淹没事件影响了广东、广西和海南的多个沿海地区。制定涵盖应急观测预警、风险评估与区划、海岸防护、适应性规划及淡水资源管理的综合适应策略，对于有效应对高潮淹没风险至关重要。
论文解读：中国沿海高潮淹没事件分析
研究背景与意义
在全球变暖的背景下，全球平均海平面（GMSL）上升速率显著加快，预计21世纪将持续上升。海平面上升的长期累积效应对沿海盐水入侵影响显著，并与热带气旋、极端波浪和厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）等气候驱动因子协同作用，加剧了高潮淹没事件的严重程度。中国低海拔沿海地区人口众多，社会经济脆弱性高，自1980年以来沿海海平面呈显著加速上升趋势。近年来，受海平面上升及风暴潮频率和强度增加等多因素驱动，中国沿海极端海平面事件和高潮淹没频率显著增加。然而，尽管高潮淹没事件的发生被广泛认为与相对海平面上升、潮汐和残差有关，针对单个事件的定量分析与归因研究仍然相对匮乏。为此，研究人员基于最新的验潮站观测数据和现场调查信息，结合海洋数值模拟，对2024年11月中国沿海高潮淹没事件的主要驱动因素进行了定量分析，并提出了应对策略，旨在为沿海防灾减灾、海岸带规划和淡水资源管理提供参考。该研究成果发表在水文学国际期刊《Water》上。
关键技术方法
为实现对上述高潮淹没事件的定量分析，研究人员采用了多学科交叉的技术手段。首先，研究利用了国家海洋观测网32个长期海洋站的验潮站数据，这些站点均匀分布于中国大陆沿海，记录时段为1980年至2024年，时间分辨率为逐小时，且均经过质量控制、插补和均一性调整。其次，卫星高度计数据来自法国国家空间研究中心（CNES）AVISO数据中心的多卫星融合海平面异常月产品，空间分辨率为0.25° × 0.25°。小时风场数据来自欧洲中期天气预报中心（ECMWF）提供的ERA5再分析资料，包括10米纬向风和经向风分量以及海平面气压数据。在数值模拟方面，研究人员采用ADCIRC模型建立了覆盖南海的数值模型，利用非结构化三角网格有效解析复杂海岸线和岛屿边界，水平分辨率在海岸线附近约为500米，气象强迫场同样源自ERA5再分析数据。此外，风暴潮计算通过将实时水位去除天文潮来获取残差项，极端海平面估算则采用Gumbel极值分布法进行计算。
研究结果
沿海海平面变化特征
中国沿海海平面表现出显著的季节性变化。2024年11月，长江口以南沿海海平面达到有记录以来同期的第三高位。其中，台湾海峡以南海平面较常年同期偏高26 cm，创下自1980年以来的最高月度水平。季节性高海平面约贡献了总增水的47%。从长期趋势来看，1980年至2024年间，台湾海峡以南沿海11月海平面呈波动上升趋势，上升速率为3.3 ± 0.3 mm yr?1。
本次事件的沿海天文潮与风暴潮
此次高潮淹没事件发生在11月19日前后，恰逢长江口以南沿海的大潮期，高背景海平面与大潮叠加引发了灾害。在典型站点中，汕尾、东方和北海的天文高潮位分别达到当地平均海平面以上116 cm、186 cm和292 cm。对极端海平面的贡献分析显示，汕尾、东方和北海的天文潮贡献率分别为49.5%、69.3%和77.8%，风暴潮贡献率分别为23.6%、6.4%和4.6%，背景海平面贡献率分别为26.9%、24.3%和17.6%。此外，1980年至2025年间，中国沿海平均高高潮（MHHW）位总体呈波动上升趋势，年均上升速率为4.8 mm/yr，其中广东、海南和广西沿海的MHHW也表现出显著的线性上升特征。
在残差变化方面，受冷空气和台风万宜外围环流的共同影响，长江口以南沿海发生了大范围的增水过程。数值分析显示，南海沿岸形成了逆时针的风驱增水系统，异常风暴潮从11月18日凌晨持续至11月20日10时。沿海最大风驱增水接近80 cm，广东东部、中部和西部沿海风暴潮在50 cm至70 cm之间，海南和北部湾沿海在30 cm至50 cm之间。超过10 cm的风暴潮在所有沿海站点持续了55小时以上。观测与模拟结果的对比验证了模型的可靠性，残差项的变化与极端水位的形成密切相关。
高潮淹没对沿海地区的影响与对策
高潮淹没由升高的背景海平面、天文潮和非周期性气象条件引发的风暴潮叠加导致。2024年11月18日至20日，浙南至福建的极端海平面超过320 cm，广东沿海在176 cm至218 cm之间，广西沿海在256 cm至314 cm之间。汕尾、东方和北海的短期海平面分别比多年平均值高出35 cm、35 cm和42.6 cm。此次事件导致深圳和惠州惠东县受灾严重，影响了海水养殖、工农业生产、排水设施和供水设施。
针对上述影响，研究人员提出了六项对策：一是升级高发区的应急观测能力；二是强化低概率、高风险事件的早期预警机制；三是提升防洪与入侵缓解策略；四是提高基于自然的适应能力；五是促进海岸带规划与科学响应的协同；六是加强公众意识与跨部门协作。
讨论与结论
讨论部分指出，背景海平面上升、天文大潮与风暴潮的复合效应是导致此次极端事件的主要原因。随着海平面持续上升和沿海地区社会经济暴露度增加，未来高潮淹没事件将变得更加频繁和强烈。因此，必须采取综合性的适应策略来应对潜在风险。
研究结论表明，2024年11月长江口以南沿海海平面显著升高，台湾海峡以南更是创下历史新高。11月19日前后，受冷空气和台风万宜外围环流影响，沿海产生了30至80 cm的风暴潮。正值华南沿海天文大潮期，异常高海平面、大潮和极端风暴潮的叠加将多个验潮站水位推至历史极值，引发了大范围的高潮淹没灾害，对广西、海南和广东的沿海产业造成了不同程度的影响。为科学应对此类风险，应持续提升应急观测与预警能力，加强风险评估与脆弱性区划，升级防洪标准，并探索基于生态理念的综合性响应方案。
