Leszczyńska K., Alexanderson H., Clemmensen L.B., Giza A., Lorenz S., Moskalewicz D., Oliński P., Paprotny D., Rosentau A., Rutgersson A., Stattegger, K., Szczuciński W., Terefenko P., Uścinowicz G., Uścinowicz S., Wolski T., 2025, A review of storms and marine coastal flooding in the Baltic Sea – Insights from instrumental, historical and sedimentary record. Earth-Science Reviews 266, 105137. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2025.105137

ABSTRACT 抽象的 چکیده Abstracto Resumo Abstrait अमूर्त خلاصة EN (English)Research on past, present, and future storms and storm-induced marine coastal flooding (MCF) is conducted using a combination of sedimentary archives, historical sources, and instrumental records, including predictions derived from numerical modelling. These three sources of information jointly feed storm and flood models, which can then be tested against sedimentary and geomorphological evidence preserved along the coast or confronted with historical documentation.Sedimentary archives provide the longest temporal perspective and are investigated using sedimentological, geochemical, micropalaeontological, and geophysical methods that allow the identification of storm-induced MCF. However, the sedimentary evidence of past coastal flooding is often limited and discontinuous, even in locations considered highly prone to storm-related marine inundation. Around the Baltic Sea, such sedimentary records are predominantly documented along the southern, retrograding coast.Historical sources offer insight into storms and MCF events within areas inhabited by humans over the last ~800 years. Their temporal range overlaps with both sedimentary archives and instrumental records, while additionally providing a socio-economic context and documenting the direct impacts of extreme events on coastal communities.Instrumental records, covering approximately the last 200 years, benefit from continuity but vary strongly in spatial and temporal resolution. Their major limitation is the changing geographical coverage over time, which restricts direct comparability of observations. Although instrumental data are well suited for numerical modelling and prediction, they lack low-frequency, high-magnitude events that represent true worst-case scenarios.Integrating sedimentary, historical, and instrumental evidence enables a more comprehensive understanding of storm evolution, storm-induced MCF mechanisms, and long-term coastal response. In the context of rising sea level and ongoing climate change—particularly the intensification of westerly circulation and deepening of low-pressure systems—the susceptibility of the southern and eastern Baltic coasts to storm-induced flooding is expected to increase, whereas the prograding northern Baltic coast is unlikely to experience a comparable rise in hazard. CHN (简体中文)针对过去、现今及未来风暴与风暴引发的海岸淹没（MCF）的研究，基于沉积记录、历史资料与仪器观测数据的综合分析，并结合数值模型预测。这三类数据共同构建风暴与洪水模型，其结果可通过海岸沉积学和地貌证据，或与历史文献进行对比验证。沉积档案提供了最长时间尺度的信息，可通过沉积学、地球化学、微体古生物学和地球物理方法识别风暴引发的MCF。然而，即便在易受风暴影响的地区，沉积记录往往具有不连续性和保存不完整的特点。波罗的海区域内，相关证据主要集中于南部持续退缩的海岸。历史资料反映了过去约800年中人类居住区内发生的风暴和MCF事件，其时间范围与沉积记录和仪器观测部分重叠，同时揭示了极端事件对社会经济的影响。仪器记录覆盖最近约200年，具有时间连续性的优势，但空间分辨率随时间变化明显，限制了长期对比分析。尽管这些数据适用于数值建模和预测，却缺乏低频、高强度的极端事件记录。综合三类证据可更全面理解风暴演化及其引发的MCF机制。随着海平面上升及气候变化（尤其是西风环流增强和低压系统加深），南部和东部波罗的海海岸未来面临更高的洪涝风险，而北部前积型海岸风险增长有限。 IR (فارسی)مطالعات مربوط به طوفان‌های گذشته، کنونی و آینده و سیلاب‌های ساحلی ناشی از طوفان (MCF) بر پایه ترکیب آرشیوهای رسوبی، منابع تاریخی و داده‌های ابزاری، همراه با پیش‌بینی‌های مبتنی بر مدل‌سازی عددی انجام می‌شود. این سه منبع داده به‌طور مشترک مدل‌ها را تغذیه کرده و نتایج آن‌ها با شواهد رسوبی، ژئومورفولوژیکی یا اسناد تاریخی ارزیابی می‌شود.آرشیوهای رسوبی طولانی‌ترین بازه زمانی را پوشش می‌دهند و با استفاده از روش‌های رسوب‌شناسی، ژئوشیمی، میکروپالئونتولوژی و ژئوفیزیک برای شناسایی MCF ناشی از طوفان بررسی می‌شوند. با این حال، شواهد رسوبی سیلاب‌های ساحلی اغلب ناپیوسته و ناقص هستند، حتی در مناطقی با استعداد بالای غرقاب دریایی. در دریای بالتیک، این شواهد عمدتاً از سواحل جنوبی عقب‌نشین گزارش شده‌اند.منابع تاریخی اطلاعاتی درباره طوفان‌ها و رخدادهای MCF در مناطق مسکونی طی حدود ۸۰۰ سال گذشته ارائه می‌دهند. این منابع افزون بر هم‌پوشانی زمانی با داده‌های رسوبی و ابزاری، زمینه اجتماعی–اقتصادی این رخدادها را نیز روشن می‌کنند.داده‌های ابزاری که حدود ۲۰۰ سال گذشته را پوشش می‌دهند، پیوستگی زمانی دارند، اما از نظر پوشش مکانی و تفکیک‌پذیری متغیرند. نبود رخدادهای کم‌تکرار و بسیار شدید، مهم‌ترین محدودیت آن‌ها در بازنمایی بدترین سناریوهاست.ادغام این سه خط شواهد، درک دقیق‌تری از تکامل طوفان‌ها و سازوکارهای MCF فراهم می‌کند. با افزایش سطح دریا و تغییرات اقلیمی—به‌ویژه تقویت گردش غربی و تعمیق سامانه‌های کم‌فشار—خطر سیلاب‌های طوفانی در سواحل جنوبی و شرقی بالتیک افزایش خواهد یافت، در حالی که سواحل شمالی پیش‌رونده با تهدید کمتری مواجه‌اند. ES (Español) La investigación sobre tormentas pasadas, actuales y futuras y las inundaciones costeras inducidas por tormentas (MCF) se basa en la integración de archivos sedimentarios, fuentes históricas y registros instrumentales, complementados con predicciones obtenidas mediante modelización numérica. Estos tres conjuntos de datos alimentan los modelos, que posteriormente se validan con evidencias sedimentarias y geomorfológicas o mediante la comparación con documentos históricos.Los archivos sedimentarios abarcan los intervalos temporales más largos y se estudian mediante métodos sedimentológicos, geoquímicos, micropaleontológicos y geofísicos. No obstante, la evidencia sedimentaria de inundaciones costeras suele ser discontinua, incluso en áreas altamente expuestas. En el mar Báltico, estos registros proceden principalmente de la costa sur en retroceso.Las fuentes históricas proporcionan información sobre tormentas y eventos MCF en zonas habitadas durante los últimos 800 años, aportando además un contexto socioeconómico y documentando los impactos directos en las comunidades costeras.Los registros instrumentales, que cubren aproximadamente los últimos 200 años, ofrecen continuidad temporal, pero presentan limitaciones en la comparabilidad debido a cambios en la cobertura espacial. Aunque son fundamentales para la modelización, carecen de eventos extremos de baja frecuencia.La integración de las tres líneas de evidencia permite una comprensión más completa de la evolución de las tormentas y sus impactos. En un contexto de aumento del nivel del mar y cambio climático, se espera un incremento del riesgo de inundación por tormentas en el sur y este del Báltico, mientras que el norte progradante no mostrará un aumento comparable. BRA (Português do Brasil) A pesquisa sobre tempestades passadas, atuais e futuras e as inundações costeiras induzidas por tempestades (MCF) baseia-se na integração de arquivos sedimentares, fontes históricas e registros instrumentais, apoiados por previsões de modelagem numérica. Esses três conjuntos de dados alimentam os modelos, que são posteriormente testados por meio de evidências sedimentares, geomorfológicas ou registros históricos.Os arquivos sedimentares fornecem a perspectiva temporal mais longa e são analisados com métodos sedimentológicos, geoquímicos, micropaleontológicos e geofísicos. Entretanto, os registros de inundações costeiras são frequentemente descontínuos, mesmo em áreas suscetíveis. No mar Báltico, esses registros concentram-se principalmente na costa sul em retrocesso.Fontes históricas documentam tempestades e eventos MCF em áreas ocupadas por humanos nos últimos 800 anos, fornecendo contexto social e econômico adicional.Os registros instrumentais, com cerca de 200 anos, oferecem continuidade temporal, mas sofrem limitações devido à variabilidade espacial e ausência de eventos extremos raros.A integração dessas evidências permite compreender melhor a evolução das tempestades e seus impactos. O aumento do nível do mar e as mudanças climáticas devem intensificar o risco de inundação por tempestades no sul e leste do Báltico, enquanto o norte prográdico permanecerá relativamente menos vulnerável. FRA (Français) L’étude des tempêtes passées, actuelles et futures et des inondations côtières induites par les tempêtes (MCF) repose sur la combinaison d’archives sédimentaires, de sources historiques et de données instrumentales, complétées par des modèles numériques. Ces trois sources alimentent les modèles, ensuite validés par des preuves sédimentaires, géomorphologiques ou historiques.Les archives sédimentaires offrent la plus longue échelle temporelle et sont étudiées à l’aide de méthodes sédimentologiques, géochimiques, micropaléontologiques et géophysiques. Toutefois, les preuves d’inondations côtières restent souvent fragmentaires, notamment sur la côte sud régressive de la Baltique.Les sources historiques documentent environ 800 ans d’événements de tempêtes et de MCF dans les zones habitées, en apportant un contexte socio-économique essentiel.Les données instrumentales couvrant les 200 dernières années sont continues mais spatialement hétérogènes et ne capturent pas les événements extrêmes rares.L’intégration de ces approches permet une compréhension plus fine de l’évolution des tempêtes. Dans un contexte d’élévation du niveau marin et de changement climatique, le sud et l’est de la Baltique seront plus vulnérables aux inondations, contrairement au nord à côte progrédante. IND (हिन्दी)अतीत, वर्तमान और भविष्य की तूफ़ानों तथा उनसे उत्पन्न समुद्री तटीय बाढ़ (MCF) का अध्ययन अवसादी अभिलेखों, ऐतिहासिक स्रोतों और उपकरणीय आंकड़ों के संयोजन पर आधारित है, जिन्हें संख्यात्मक मॉडलिंग से पूरक किया जाता है। इन तीनों स्रोतों से प्राप्त जानकारी मॉडल निर्माण में प्रयुक्त होती है और भू-आकृतिक तथा ऐतिहासिक साक्ष्यों से सत्यापित की जाती है।अवसादी अभिलेख सबसे लंबा समय-अंतराल प्रदान करते हैं और अवसादविज्ञान, भू-रसायन, सूक्ष्मजीवाश्म तथा भू-भौतिकीय विधियों से विश्लेषित किए जाते हैं। फिर भी, तटीय बाढ़ के प्रमाण अक्सर असतत होते हैं, विशेष रूप से बाल्टिक सागर के दक्षिणी तट पर।ऐतिहासिक स्रोत पिछले 800 वर्षों में मानव-आवासित क्षेत्रों में हुई तूफ़ानी घटनाओं और उनके सामाजिक-आर्थिक प्रभावों को दर्शाते हैं।लगभग 200 वर्षों के उपकरणीय रिकॉर्ड निरंतर हैं, किंतु स्थानिक असंगति और अत्यधिक चरम घटनाओं की कमी उनकी प्रमुख सीमाएँ हैं।तीनों स्रोतों का समेकन तूफ़ानों के विकास और भविष्य के जोखिम को बेहतर ढंग से समझने में सहायक है। समुद्र-स्तर वृद्धि और जलवायु परिवर्तन के साथ, बाल्