Abstract Monsoons and typhoons impact the tropical coastal zones through their signature on winds and waves, leading to increased vulnerability – through erosion, marine submersion and flooding – of an ever growing coastal population. This study addresses wave-driven coastal impacts in the South China Sea (SCS), particularly along the Vietnam coast. Using 38 years of offshore wave fields from ERA-Interim reanalysis, we assess the seasonal and interannual variability of wave patterns, storminess, and wave-induced alongshore sediment transport (longshore drift). Results suggest a large seasonal coastal impact due to high-energy, northeasterly waves generated by winter monsoon winds. The net annual sediment transport is southward with significant interannual and decadal variations (20% standard deviation with particular years at 40% of the mean), presenting strong correlations with the El Nino Southern Oscillation (ENSO) and Pacific Decadal Oscillation (PDO) regime changes. The regime shift of 1998, from a warm to a cold PDO phase characterized by more La Nina events, is associated with an increase in winter wave energy and thus higher sediment transport (about 10%). The typhoon activity in the SCS is partly associated with that of the Pacific Northwest basin, but as a large semi-enclosed sea, presents local differences. It is positively correlated with La Nina in summer and with El Nino Modoki in winter. The summer correlation to ENSO phases is opposite to that of the whole Northwest Pacific due to competing local and remote mechanisms driving cyclone formation and trajectory. For the same reason, the effects of ENSO and PDO phases are opposite in the SCS: during the last cold PDO phase, typhoon frequency was reduced by 20%, with significant net impact on estimated sediment transport. The typhoon contribution to sediment transport is a 15% reinforcement of southward transport due essentially to winter activity. If winter monsoon and typhoons appear to work together on average, their low-frequency variability are out-of-phase. This is particularly clear at decadal scale, as cold PDO phases seem favorable to strong winter monsoon waves but detrimental to SCS typhoon numbers. These results confirm that regional climate variability (together with human factors affecting river sediment supply, coastal management of beach-dune systems, land subsidence, mangrove deforestation) is an essential part of coastal vulnerability that needs to be better assessed.

中文翻译：

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南海季风和台风引起的海岸漂移

摘要 季风和台风通过风和浪的特征影响热带沿海地区，导致不断增长的沿海人口通过侵蚀、海洋淹没和洪水增加脆弱性。本研究解决了南海 (SCS) 中波浪驱动的沿海影响，尤其是越南沿海地区。使用来自 ERA-Interim 再分析的 38 年海上波场，我们评估了波浪模式、风暴和波浪引起的沿岸沉积物输送（沿岸漂移）的季节性和年际变化。结果表明，冬季季风产生的高能量东北风波对沿海地区产生了巨大的季节性影响。年净输沙向南，年际和年代际变化显着（20% 标准差，特定年份为平均值的 40%），呈现出与厄尔尼诺南方涛动 (ENSO) 和太平洋年代际涛动 (PDO) 状态变化的强相关性。1998 年的状态转变，从温暖到寒冷的 PDO 阶段，以更多的拉尼娜事件为特征，与冬季波浪能量的增加和更高的沉积物运输（约 10%）有关。南海台风活动与太平洋西北海盆的台风活动有部分关联，但作为大型半封闭海，呈现局部差异。夏季与拉尼娜呈正相关，冬季与厄尔尼诺莫多基呈正相关。由于驱动气旋形成和轨迹的本地和远程机制的竞争，夏季与 ENSO 阶段的相关性与整个西北太平洋的相关性相反。出于同样的原因，在 SCS 中 ENSO 和 PDO 阶段的影响是相反的：在最后一个冷 PDO 阶段，台风频率减少了 20%，对估计的沉积物运输产生了显着的净影响。由于冬季活动，台风对沉积物输送的贡献是向南输送的 15% 增强。如果冬季季风和台风似乎平均协同作用，则它们的低频变化是异相的。这在年代际尺度上尤其明显，因为寒冷的 PDO 阶段似乎有利于强烈的冬季季风波，但对 SCS 台风数量不利。这些结果证实，区域气候变化（连同影响河流沉积物供应的人为因素、沙丘系统的沿海管理、土地沉降、红树林砍伐）是需要更好评估的沿海脆弱性的重要组成部分。对估计的沉积物输送有显着净影响。由于冬季活动，台风对沉积物输送的贡献是向南输送的 15% 增强。如果冬季季风和台风似乎平均协同作用，则它们的低频变化是异相的。这在年代际尺度上尤其明显，因为寒冷的 PDO 阶段似乎有利于强烈的冬季季风波，但对 SCS 台风数量不利。这些结果证实，区域气候变化（连同影响河流沉积物供应的人为因素、沙丘系统的沿海管理、土地沉降、红树林砍伐）是需要更好评估的沿海脆弱性的重要组成部分。对估计的沉积物输送有显着净影响。由于冬季活动，台风对沉积物输送的贡献是向南输送的 15% 增强。如果冬季季风和台风似乎平均协同作用，则它们的低频变化是异相的。这在年代际尺度上尤其明显，因为寒冷的 PDO 阶段似乎有利于强烈的冬季季风波，但对 SCS 台风数量不利。这些结果证实，区域气候变化（连同影响河流沉积物供应的人为因素、沙滩-沙丘系统的沿海管理、土地沉降、红树林砍伐）是需要更好评估的沿海脆弱性的重要组成部分。由于冬季活动，台风对沉积物输送的贡献是向南输送的 15% 增强。如果冬季季风和台风似乎平均协同作用，则它们的低频变化是异相的。这在年代际尺度上尤其明显，因为寒冷的 PDO 阶段似乎有利于强烈的冬季季风波，但对 SCS 台风数量不利。这些结果证实，区域气候变化（连同影响河流沉积物供应的人为因素、沙丘系统的沿海管理、土地沉降、红树林砍伐）是需要更好评估的沿海脆弱性的重要组成部分。由于冬季活动，台风对沉积物输送的贡献是向南输送的 15% 增强。如果冬季季风和台风似乎平均协同作用，则它们的低频变化是异相的。这在年代际尺度上尤其明显，因为寒冷的 PDO 阶段似乎有利于强烈的冬季季风波，但对 SCS 台风数量不利。这些结果证实，区域气候变化（连同影响河流沉积物供应的人为因素、沙滩-沙丘系统的沿海管理、土地沉降、红树林砍伐）是需要更好评估的沿海脆弱性的重要组成部分。因为寒冷的 PDO 阶段似乎有利于强烈的冬季季风波，但不利于南海台风数量。这些结果证实，区域气候变化（连同影响河流沉积物供应的人为因素、沙滩-沙丘系统的沿海管理、土地沉降、红树林砍伐）是需要更好评估的沿海脆弱性的重要组成部分。因为寒冷的 PDO 阶段似乎有利于强烈的冬季季风波，但不利于南海台风数量。这些结果证实，区域气候变化（连同影响河流沉积物供应的人为因素、沙滩-沙丘系统的沿海管理、土地沉降、红树林砍伐）是需要更好评估的沿海脆弱性的重要组成部分。