Ocean surge events are known to threaten coastal aquifers through vertical infiltration, with the degree of salinization depending on hydrogeologic factors. Another salinization process in coastal aquifers is lateral saltwater intrusion, which may also be affected during surges as the inundation alters the aquifer hydraulic heads. While these processes have been considered individually, here we consider the interplay between them and the longer‐term impact of climate change, which is projected to increase the frequency of surges in the future. Using numerical modeling, the location of the lateral freshwater‐saltwater interface and the total salt storage are calculated for single and repetitive surge events with different recurrence times to predict the long‐term effect of surges. Results point to two novel mechanisms: (1) Following a single overwash event, salt storage in the aquifer peaks due to vertical salinization, and a second, lower peak occurs on a longer time scale. This second peak is due to the surge‐induced rebound motion (seaward and then landward) of the interface. (2) The projected increase in surge frequency due to climate change can potentially induce long‐term migration of the interface seaward, independent of a change in sea level, depending on the aquifer permeability. Together with this freshening effect, the total salt load in the aquifer increases due to repetitive vertical salinization. Thus, we show for the first time the combined effect of storm surges and climate change on both vertical and horizontal movement of salt in coastal aquifers, with important implications for water management along global coastlines.

中文翻译：

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风暴潮导致沿海含水层同时盐碱化和新鲜化，气候变化加剧了

众所周知，海浪事件通过垂直渗透威胁沿海含水层，盐碱化程度取决于水文地质因素。沿海含水层中的另一种盐化过程是侧向盐水入侵，由于洪水改变了含水层的水力压头，因此在潮涌期间也可能受到影响。虽然这些过程已被单独考虑，但在这里我们考虑它们与气候变化的长期影响之间的相互影响，预计这将增加未来激增的频率。使用数值模型，针对具有不同重复时间的单个和重复浪涌事件，计算了横向淡水-盐水界面的位置和总盐存储量，以预测浪涌的长期影响。结果指出了两种新颖的机制：（1）在发生一次过度冲洗事件之后，由于垂直盐碱化，含水层中的盐分出现了峰值，而第二个更低的峰值出现在较长的时间范围内。第二个峰值是由于界面激增引起的回弹运动（先是向海，然后是向陆）。（2）由气候变化引起的浪涌频率的预计增加可能会导致界面向海的长期迁移，而与海平面的变化无关，这取决于含水层的渗透性。连同这种清新效果，由于重复的垂直盐化作用，含水层中的总盐负荷增加了。因此，我们首次展示了风暴潮和气候变化对沿海含水层中盐的垂直和水平运动的综合影响，这对全球海岸线的水管理具有重要意义。由于垂直盐碱化作用，含水层中的盐分会出现峰值，而第二个较低的峰值会出现在较长的时间范围内。第二个峰值是由于界面激增引起的回弹运动（先是向海，然后是向陆）。（2）预计由于气候变化导致的浪涌频率增加，可能会导致界面向海的长期迁移，而与海平面的变化无关，这取决于含水层的渗透性。连同这种清新效果，由于重复的垂直盐化作用，含水层中的总盐负荷增加了。因此，我们首次展示了风暴潮和气候变化对沿海含水层中盐的垂直和水平运动的综合影响，这对全球海岸线的水管理具有重要意义。由于垂直盐碱化作用，含水层中的盐分会出现峰值，而第二个较低的峰值会出现在较长的时间范围内。第二个峰值是由于界面激增引起的回弹运动（先是向海，然后是向陆）。（2）预计由于气候变化导致的浪涌频率增加，可能会导致界面向海的长期迁移，而与海平面的变化无关，这取决于含水层的渗透性。连同这种清新效果，由于重复的垂直盐化作用，含水层中的总盐负荷增加了。因此，我们首次展示了风暴潮和气候变化对沿海含水层中盐的垂直和水平运动的综合影响，这对全球海岸线的水管理具有重要意义。较低的峰值出现在较长的时间范围内。第二个峰值是由于界面激增引起的回弹运动（先是向海，然后是向陆）。（2）预计由于气候变化导致的浪涌频率增加，可能会导致界面向海的长期迁移，而与海平面的变化无关，这取决于含水层的渗透性。连同这种清新效果，由于重复的垂直盐化作用，含水层中的总盐负荷增加了。因此，我们首次展示了风暴潮和气候变化对沿海含水层中盐的垂直和水平运动的综合影响，这对全球海岸线的水管理具有重要意义。较低的峰值出现在较长的时间范围内。第二个峰值是由于界面激增引起的回弹运动（先是向海，然后是向陆）。（2）预计由于气候变化导致的浪涌频率增加，可能会导致界面向海的长期迁移，而与海平面的变化无关，这取决于含水层的渗透性。连同这种清新效果，由于重复的垂直盐化作用，含水层中的总盐负荷增加了。因此，我们首次展示了风暴潮和气候变化对沿海含水层中盐的垂直和水平运动的综合影响，这对全球海岸线的水管理具有重要意义。第二个峰值是由于界面激增引起的回弹运动（先是向海，然后是向陆）。（2）预计由于气候变化导致的浪涌频率增加，可能会导致界面向海的长期迁移，而与海平面的变化无关，这取决于含水层的渗透性。连同这种清新效果，由于重复的垂直盐化作用，含水层中的总盐负荷增加了。因此，我们首次展示了风暴潮和气候变化对沿海含水层中盐的垂直和水平运动的综合影响，这对全球海岸线的水管理具有重要意义。第二个峰值是由于界面激增引起的回弹运动（先是向海，然后是向陆）。（2）预计由于气候变化导致的浪涌频率增加，可能会导致界面向海的长期迁移，而与海平面的变化无关，这取决于含水层的渗透性。连同这种清新效果，由于重复的垂直盐化作用，含水层中的总盐负荷增加了。因此，我们首次展示了风暴潮和气候变化对沿海含水层中盐的垂直和水平运动的综合影响，这对全球海岸线的水管理具有重要意义。取决于含水层的渗透性。连同这种清新效果，由于重复的垂直盐化作用，含水层中的总盐负荷增加了。因此，我们首次展示了风暴潮和气候变化对沿海含水层中盐的垂直和水平运动的综合影响，这对全球海岸线的水管理具有重要意义。取决于含水层的渗透性。连同这种清新效果，由于重复的垂直盐化作用，含水层中的总盐负荷增加了。因此，我们首次展示了风暴潮和气候变化对沿海含水层中盐的垂直和水平运动的综合影响，这对全球海岸线的水管理具有重要意义。