近日,我院联合海洋科学学院、清华大学地球系统科学系,在气候变暖背景下全球近海极端波浪演变规律研究方面取得重要进展,相关成果以“Rising Coastal Wave Hazards from Climate-Driven Winds and Tropical Cyclones”为题,发表在National Science Review (《国家科学评论》,NSR)。
全球变暖正在改变大气和海洋环流,重塑风场结构,并进一步影响沿海地区的极端海况和复合灾害风险。近海极端波浪事件表现为波高连续12小时以上超过局地高分位阈值,是一种具有较强破坏性的高能海况过程。此类事件不仅能够直接加剧海岸侵蚀和沿海洪涝,还可能与风暴潮共同作用,进一步放大灾害影响。然而,受限于观测资料覆盖不足以及再分析资料对热带气旋风场刻画的偏差,目前对全球近海极端波浪事件的长期变化仍缺乏系统认识。在背景风场持续变化、热带气旋活动也发生调整的背景下,全球近海极端波浪事件如何演变,不同驱动因素分别发挥何种作用,哪些区域正在成为新的风险热点,是亟待回答的问题。
该研究基于1990-2023年全球波浪模拟数据,系统揭示了全球近海极端波浪事件的长期变化特征及其驱动机制。研究发现,全球近海极端波浪事件的发生频率总体呈上升趋势,其中大西洋沿岸增幅最为显著,约为每十年增加5%。这一大尺度增长主要由近海背景风场增强驱动,而热带气旋则在高发海域进一步放大极端波浪风险。通过综合分析事件频率、持续时间和强度的变化,研究认为黄海-东海沿岸和西北大西洋沿岸为近海极端波浪灾害加剧的热点区域。该成果从全球尺度厘清了背景风场变化与热带气旋对近海极端波浪事件演变的作用,为沿海灾害预警、风险评估及气候变化适应策略的制定提供了科学依据。
论文作者为我校教师石睿子副教授、闵锦忠教授、董昌明教授、张荣华教授,通讯作者为清华大学徐芳华副教授,获得国家重点研发计划项目(2024YFC2815702)支持。

图1 热带气旋对全球近海极端波浪事件的贡献及各海盆频率趋势。(a) 1990-2023年考虑热带气旋的“TCWIND”和滤掉热带气旋的“FILT”试验之间极端波浪事件发生频率的相对差异(%);(b-i) 冬、春、夏、秋四季对应的频率差异;(j) 各海盆极端波浪事件频率的趋势。(a)中的紫色阴影表示两个试验年平均95%分位显著波高的相对差异。(j)中的GL、NEP、NI、NWA、SWA、NEA、SEA、NWP、SP和SI分别表示全球、东北太平洋、北印度洋、西北大西洋、西南大西洋、东北大西洋、东南大西洋、西北太平洋、南太平洋和南印度洋;一个和两个星号分别表示趋势在95%和99%置信水平上显著。
论文信息:
Shi, R., Min, J., Dong, C., Zhang, R. H., & Xu, F*. (2026). Rising coastal wave hazards from climate-driven winds and tropical cyclones. National Science Review, 13(18), nwag528.