近日，天津市滨海新区、河北省唐山市、辽宁省营口市和盘锦市，以及江苏省南通市和连云港市等多地沿海地区突发海水倒灌，部分街道、社区、车辆被淹，房屋进水，公交停运，给当地居民生活造成不小的困扰。有居民称，这次涨潮是数十年来最大的一次，潮水之大出乎预料。
突如其来的大潮令人感到十分诧异，“海水倒灌”一词也迅速成为网络热搜，这究竟是一种什么样的灾害？
2024年10月21日，辽宁盘锦市出现海水倒灌现象（图片来源：新华社）
01海水倒灌的奇怪现象
大江东去，百川入海，这是亘古不变的自然规律。然而，在特定条件下，也会出现河水倒流、海水倒灌的现象。
海水倒灌，顾名思义，就是海水侵入原本由淡水主宰的河道，甚至渗透到内陆地区的现象。这种现象通常发生在河流的入海口，当海水倒灌发生时，原本清澈的河水突然变得咸涩，甚至沿海部分地区被海水淹没，对当地的农业灌溉、居民饮水以及生态环境等造成严重影响。
实际上，这种现象在沿海地区并不罕见，世界各地都曾有过相关报道。2019年11月，意大利著名的水城威尼斯在遭受连日的恶劣天气和强降雨后，水位最高达到1.87米，海水倒灌导致全城约85%的地区被淹，基础设施陷入瘫痪。2022年2月，欧洲多国遭遇风暴侵袭，引发洪水导致交通严重受阻，大面积电力供应中断，丹麦沿海地区遭海水倒灌，铁路交通被迫暂停。2023年9月，受持续干旱和炎热天气影响，美国密西西比河水位接近历史最低水平，致使数月来墨西哥湾海水倒灌，迫近美国路易斯安那州最大城市新奥尔良及周边地区，威胁当地供水系统安全。
2023年9月，美国密西西比河出现海水倒灌现象（图片来源：新华社）
02当风暴潮遇上天文大潮
海水倒灌的发生，往往与多种自然因素密切相关。其中，风暴潮是海水倒灌的主要原因之一。
所谓的风暴潮，指的是热带气旋、温带气旋、海上飑线（一种由雷暴群组成的强对流天气）等风暴过境所伴随的强风和气压骤变而引起，叠加在天文潮位之上的海面震荡或非周期性异常升高（降低）现象，分为台风风暴潮和温带风暴潮两种。简而言之，就是强风（如台风、飓风等）吹过海面时，会形成巨大的波浪，推动海水向岸边涌来。
如果风暴潮发生时，恰逢天文大潮（即月亮和太阳对地球的引力叠加，导致海水涨潮达到最高潮位），海水就会在风暴潮和天文大潮的双重作用下，形成更高的潮位，甚至冲破海堤，侵入内陆地区。据自然资源部发布的《2023中国海洋灾害公报》，风暴潮是我国最主要的海洋灾害，2023年我国沿海共发生风暴潮过程14次，其中7次造成灾害。
今年10月20日（农历十八）、21日（农历十九），我国多地出现的海水倒灌事件，气象专家认为这可能与风暴潮叠加天文大潮有关。天文大潮通常在农历的新月和满月（朔日和望日）之后一两天出现，即农历的初二、初三和十七、十八日左右。这是因为，在朔日和望日，太阳、地球和月球的中心几乎在一条直线上，此时太阳和月亮的引潮力最大，但海水在流动过程中会受到粘滞力和惯性的影响，使得海水涨落并不能立即响应天体位置的变化，而是会滞后一两天。
2023年7月28日“杜苏芮”台风风暴潮发生时，福建东山站实测潮位、天文潮和风暴增水随时间变化情况，图中清晰地反映出风暴潮与天文潮叠加后，实时潮位明显升高。
（资料来源：《2023中国海洋灾害公报》）
2024年9月19日拍摄的钱塘江潮水（无人机照片）。每年中秋节前后是钱塘江潮水的最佳观赏期，被誉为“八月十八潮 壮观天下无”。（图片来源：新华社记者 江汉 摄）
03海啸掀起巨浪
海啸是另一种能够引发海水倒灌的极端自然灾害。海啸既不同于由风产生的正常海浪，也不同于由月球和太阳的引力造成的潮汐，它通常由海底地震、火山爆发或海底滑坡等引发，会产生巨大的海浪，以极快的速度在海洋中传播，然后一股脑儿地将大量海水倾斜在岸边的陆地上，导致海水倒灌。有时候，海啸还会造成巨浪反复多次涌入涌出，在滨海地区造成巨大的损失。
2022年1月14-15日，南太平洋岛国汤加的洪阿哈阿帕伊岛海底火山猛烈喷发，引发了大规模海啸，不仅导致汤加全境85%的人口受到影响，就连远在10000多千米之外的智利北部海岸，也遭受两米多高的巨浪袭击，部分市区出现海水倒灌。
04地面沉降导致海水入侵
地面沉降也是导致海水倒灌的一个重要原因。在沿海地区，过量开采地下水，使地下水位急剧下降形成大面积降落漏斗，当地下水面低于海平面时便导致海水倒灌现象，也被称为海水入侵。
例如，意大利的威尼斯城就时常面临海水倒灌的威胁。这座城市由118座小岛组成，被誉为“百岛之城”，小岛之间用400多座大大小小的桥梁连接。从20世纪20年代起，威尼斯周边工厂大量抽取地下水导致大面积地面沉降，现在仍在以每年1～2毫米的速度缓慢沉降。早在大约六七千年前，冰河时代后期的海水入侵淹没亚得里亚海的海岸平原，形成了这片面积广阔的湖泊。目前，威尼斯城所在的地方仍有三个入口与海洋相连，许多岛屿经常被倒灌的海水淹没。
05气候变暖加剧海水倒灌
全球气候变暖导致的海平面上升也正在加剧海水倒灌。据自然资源部发布的《2023年中国海平面公报》显示，中国沿海海平面总体呈加速上升趋势，1993年至2023年期间，中国沿海海平面上升速率为4.0毫米/年，高于同时段全球3.4毫米/年的平均水平。受气候变化和海平面上升累积效应等多种因素的影响，在地面以下，表现为海水入侵，其中河北北部、山东、江苏南部沿海部分监测断面重度海水入侵程度加重（重度海水入侵判别标准为氯离子含量＞1000毫克/升）；在地面以上，表现为咸潮入侵，即潮水可达到的、流量及水位受潮汐影响的河流区段在涨潮时发生海水上溯现象。
此外，持续的气候干旱也会导致海水倒灌。据2024年3月18日央视财经频道报道，受气候变暖、全球海平面上升以及干旱天气影响，越南多地都面临着海水倒灌的问题，其中，以湄公河三角洲地区最为严重，土壤盐碱化程度加剧，渔业也遭受严重损失。
06如何抵御海水倒灌
海水倒灌对沿海地区的危害是多方面的，它不仅会破坏沿海地区居民的房屋建筑、供水、供电、交通、港口、码头等基础设施，威胁人们的生命财产安全，海水破坏当地生态环境，导致土壤盐渍化、湿地退化等问题。面对海水倒灌的威胁，我们需要采取一系列措施来加强防御和应对能力。
首先是加强海堤建设。海堤是抵御海水倒灌的第一道防线，荷兰和日本等沿海国家在海岸边修建了高达十几米的防水堤坝，用于阻挡海浪侵袭，或者建造防洪沟渠和闸门，用来引导海啸带来的大量海水，但这些工程措施通常耗资巨大。
其次是实施生态修复工程。通过种植红树林、芦苇等耐盐碱植物和修复湿地生态系统等措施，可以提高沿海地区的生态防御能力。这些植物和湿地能够吸收和储存大量的水分和盐分，从而减轻海水倒灌对内陆地区的影响。
此外，加强滨海地区地下水动态监测工作，根据不同地区的水文地质条件，严格控制滨海地区地下水的开采量，或者拦蓄地表水或修建地下水库，增加地下淡水补给量，提高淡水含水层水位，能够控制海水向陆地地下水的入侵活动。
作者：
刘汉斌 山西省煤炭地质局高级工程师、地质博士
马志飞 地质地理科普作家，北京科学技术普及创作协会会员
出品：科普中国
参考资料：
[1]地球科学大辞典编辑委员会.地球科学大辞典(基础学科卷)[M].北京:地质出版社，2006.01.
[2]自然资源部.2023中国海洋灾害公报.2024.04.