Что уровень мирового океана. Уровень как индикатор изменений состояния мирового океана. Смотреть что такое "Уровень Мирового океана" в других словарях

Уровень поверхности океана — это свободная водная поверхность океанов и морей, близкая к геоидной форме (рис. 1).

Рис. 1. Уровень поверхности океана

Исходный уровень океана — стандарт, от которого отсчитывается абсолютная высота поверхности суши и глубины морей. В нашей стране — это средний многолетний уровень Балтийского моря у г. Кронштадта (Балтийская система высот).

Колебания уровня могут быть периодическими - это суточные колебания вследствие приливов-отливов и непериодическими — возникающими из-за тропических циклонов, цунами и т. д.

Периоды колебаний уровня Мирового океана бывают короткими (прилив-отлив через 6 ч 12,5 мин) и длительными или вековыми (сотни лет) (рис. 2).

Рис. 2. Колебания уровня океана за последние 200 тыс. лет

Вековые изменения происходят по ряду причин, связанных, например, с изменением объема воды в океане или с изменением емкости океана. Первые из них происходили во время оледенений, когда огромная масса волы в виде льда консервировалась на суше, а уровень океана понижался на 100-200 м. В межледниковый период, когда вода поступала в океан в результате таяния льда, уровень океана повышался на 20-30 м. Согласно расчетам в результате потепления климата на Земле возможно дальнейшее повышение уровня Мирового океана примерно на 30 см к середине XXI в. Второй тип вековых колебаний уровня Мирового океана вызван тектоническими нарушениями дна океана, что влечет за собой изменение объема емкости океана.

Одна из самых распространённых тем, касающихся изменений климата, — это глобальное потепление, из-за которого происходят заметные изменения. Однако они коснутся не только атмосферы, ведь всё взаимосвязано. Одной из таких связей является «атмосфера-гидросфера». Мы поговорим сегодня немного о последствиях глобального потепления, которые произойдут в водной оболочке Земли – о повышении уровня мирового океана .

С 70-х годов 20 века (уже как 40 лет) средняя температура на планете стремительно возрастает. Период с 2000 по 2010гг официально считается самым тёплым с начала первых инструментальных наблюдений. Но рост температуры воздуха происходит неравномерно: самое сильное потепление регистрируется в Арктике. Льды Арктики являются индикатором климатических изменений, и этот самый индикатор тает. Таяние ледников происходит не только в Арктике, но и по всему земному шару.

Ледники – это источник воды, причём воды пресной, питьевой, что немаловажно для человека и животных. Морская вода непригодна для употребления, поэтому нас подстерегает сразу несколько трудностей в будущем. Ледники в горах являются источником рек, вокруг которых обитает всё живое. Лишаясь ледников, мы тут же лишаемся ряда питьевых источников. Большинство рек со снеговым питанием располагается в умеренных широтах (Россия, Финляндия, Норвегия, Канада и ряд других стран), где снеговая линия относительно невысоко расположена в горах (в Африке, например, высота снеговой линии на высоте 6км).

Снеговая линия - это уровень земной поверхности, выше которого накопление твёрдых атмосферных осадков преобладает над их таянием и испарением, иначе говоря, происходит образование снежного покрова и ледников.

Зависимость высоты снеговой линии от широты места

При таянии ледников вся вода стекает в мировой океан. Мировой океан – это непрерывная водная оболочка Земли, состоящая из 4 океанов: Атлантического, Индийского, Тихого, Северного Ледовитого. Таяние ледников повысит уровень мирового океана .

Крупнейшим поставщиком воды является Антарктида. Её площадь составляет 14млн км2, что составляет 82% от площади России.

А теперь только представьте, как ледниковый щит Антарктиды (или России) толщиной 3км начинает стекать в океан… жуть. Благо, повышение температуры на южном полюсе медленнее происходит, чем в Арктике.

Следующими крупными источниками дополнительной воды являются Арктика и остров Гренландия. Площадь Гренландии 2.13млн км2 (15% от площади Антарктиды). В Артике по последним данным занято льдом 3-4млн км2 (~25% от площади Антарктиды).

Антарктида, Арктика и Гренландия – три самых крупных источника воды. Если не учитывать остальные источники и принять толщину одинаковой на всех трёх представителях, то соотношение между ними следующее: 71, 18 и 11%. На самом деле это далеко не так: толщина льда в Арктике далеко не всегда достигает 2 метров, что по сравнению 3км Антарктиды и рядом не стоит. Поэтому самый опасный объект таяния – это «белый континент», именно он будет погружать медленно, но верно прибрежные города.

Не последнюю роль в повышении уровня мирового океана играет рост температуры океана. При нагревании вода расширяется, максимум плотность воды наблюдается при 4°C. Далее, чем выше температура, тем меньше плотность. Конечно, это несравнимо таянием ледников, но всё же усиливает эффект.

Собственно о самих последствиях повышения уровня мирового океана

Учёными составляются различные сценарии и пути решения проблем. При самом пессимистичном развитии событий уже к 2100 году от ледников Гренландии и Арктики почти ничего не останется (во всяком случае от второго точно). При таком развитии событий в 2050г мы можем начинать прощаться с Бермудами, Мальдивами, часть Нидерландов «пойдёт к рыбам», начнутся подтопления в Гамбурге, Калининграде, Санкт-Петербурге и некоторых других городах. И это не пустые утверждения, посмотрите сами. Ниже мы привели профиль высоты местности некоторых прибрежных зон.

Нидерланды – страна в Западной Европе. Её ширина составляет в среднем 130км. Иначе говоря, самые удалённые места находятся на расстоянии немногим более 100км от Северного моря. Ниже мы привели в разрезе профиль высоты местности этой страны и получили интересный результат. Почти половина территорий имеет высоту над уровнем моря не более, чем 5 метров. Этот график не отражает, конечно, весь рельеф страны. При построении получались профили как с большими, так и меньшими высотами. Мы взяли среднее положение, которое и отражено в профиле.

Профиль высоты местности Нидерландов над уровнем моря

Гораздо больше повезло южному соседу Нидерландов – Бельгии. Здесь под воду в ближайшие 70-100 лет уйти могут только 10-15км прибрежной зоны.

В США более остальных пострадают штаты Техас, Луизиана, Флорида и Южная Каролина. В среднем под водой окажется территория на удалении 7-12км, кроме Луизианы: здесь местами до 45-50км (а это почти полштата). Береговая линия этих штатов в сумме составляет около половины от всей западной линии.

Профиль местности штата Луизиана (США) над уровнем моря

К 2100 году под воду может уйти уже почти половина Нидерландов, Новый Орлеан, часть Майами, Шанхая, под угрозой окажется Каир, при этом часть Египта также «уйдёт к рыбам».

Не утешительная картина складывается в Аргентине: ряд прибрежных городов затопит. Профиль подтопляемой территории этой страны мы привели ниже.

Профиль высоты местности Аргентины над уровнем моря

Под угрозой подтопления оказывается обширная территория. Почти тридцати километровая зона имеет высоту над уровнем моря не более 2-4м.

Чтобы не описывать долго все последствия, посмотрите на карту уровня мирового океана сами. Ниже, пройдя по ссылке, вы можете задавать высоту повышения уровня моря. По разным оценкам учёных в текущем столетии уровень мирового океана поднимется на 2-3 метра. По стандарту стоит значение 10 футов (это примерно 3 метра).

Карта повышения уровня мирового океана

Карта повышения уровня мирового океана 2

Однако не стоит полагаться полностью на карту повышения мирового океана , особенно в районе Каспийского моря. Уровень этого водоёма находится ниже уровня Мирового океана на 29 метров.

Мы изучили историю поведения моря. Оказалось, что оно ведёт себя совсем иначе, не подчиняясь Мировому океану! За последние несколько веков уровень Каспийского моря изменялся на 3 метра и более. Только в 20 веке колебания превышали 2 метра. Этот водоём будто дышит. При этом серьёзных последствий для береговых территорий такие изменения не представляли, в то время как карта, представленная выше, при повышении уровня Мирового океана погружает всю дельту Волги под воду (вместе с Астраханью).

Впрочем, о том, что карта не является полностью достоверным источником потопа, оговорено самими разработчиками: «Пожалуйста, обратите внимание, что только высоты местности для анализа недостаточно, поскольку существует множество других факторов…».

На самом деле очень сложно дать прогноз будущего поведения системы «атмосфера-гидросфера». США также проводят наблюдения за уровнем моря и они выяснили один интересный момент:

«Уровень моря вдоль западного побережья Соединенных Штатов на самом деле снизился за последние 20 лет - долгосрочные природные циклы скрывают от нас влияние глобального потепления. Тем не менее, есть все признаки того, что эта картина скоро изменится…», сказал Джош Уиллис, океанограф из NASA.

Но если всё же даже оптимистичный сценарий поведения уровня Мирового океана сбудется, то будет нанесён большой урон, прежде всего, Нидерландам. Пострадают и другие регионы, особенно западное побережье США и Океания. Если опираться на рельеф, то самым уязвимым местом подтоплениям станет западная окраина Европы. Западное побережье США также уязвимо, но только его южная окраина (Техас, Луизиана, Флорида), на остальной его части высота рельефа 20-50 метров и выше.

Говорить однозначно о том, что в ближайшие 100-200 лет будет глобальная катастрофа, довольно-таки глупо. Ряд экспертов считает, что всё идёт своим чередом, просто наступает очередной цикл на планете, только теперь с участием самого человека. В точности мы не знаем, каков будет результат изменений, но человек должен быть готов к ним.

Похожие темы:

Изменение льдов Арктики

Новый метод исследования ледников

У́ровень мо́ря - положение свободной поверхности Мирового океана, измеряемое по отвесной линии относительно некоторого условного начала отсчёта. Это положение определяется законом тяготения, моментом вращенияЗемли, температурой, приливами и другими факторами. Различают «мгновенный», приливной, среднесуточный, среднемесячный, среднегодовой и среднемноголетний уровни моря.

Под воздействием ветрового волнения, приливов, нагревания и охлаждения поверхности моря, колебаний атмосферного давления, осадков и испарения, речного и ледникового стока уровень моря непрерывно изменяется. Среднемноголетний уровень моря не зависит от этих колебаний поверхности моря.

Уровень моря

Положение среднемноголетнего уровня моря определяется распределением силы тяжести и пространственной неравномерностью гидрометеорологических характеристик (плотность воды, атмосферное давление и др.).

Высота морской поверхности

Высота морской поверхности (ВМП

См. также

Примечания

Ссылки

У́ровень мо́ря - положение свободной поверхности Мирового океана, измеряемое по отвесной линии относительно некоторого условного начала отсчёта.

Это положение определяется законом тяготения, моментом вращенияЗемли, температурой, приливами и другими факторами. Различают «мгновенный», приливной, среднесуточный, среднемесячный, среднегодовой и среднемноголетний уровни моря.

Под воздействием ветрового волнения, приливов, нагревания и охлаждения поверхности моря, колебаний атмосферного давления, осадков и испарения, речного и ледникового стока уровень моря непрерывно изменяется. Среднемноголетний уровень моря не зависит от этих колебаний поверхности моря. Положение среднемноголетнего уровня моря определяется распределением силы тяжести и пространственной неравномерностью гидрометеорологических характеристик (плотность воды, атмосферное давление и др.).

Постоянный в каждой точке среднемноголетний уровень моря принимается за исходный уровень, от которого отсчитываются высоты на суше. Для отсчёта глубин морей с малыми приливами этот уровень принимается за нуль глубин - отметку уровня воды, от которой отсчитываются глубины в соответствии с требованиями судоходства. В России и большинстве других стран бывшего СССР, а также в Польше, абсолютные высоты точек земной поверхности отсчитывают от среднемноголетнего уровня Балтийского моря, определённого от нуля футштока в Кронштадте . Глубины и высоты в западноевропейских странах исчисляются по Амстердамскомуфутштоку (замер уровня Средиземного моря делается по Марсельскому футштоку) . Для США и Канады точка отсчёта находится у канадского города Римуски, а для КНР - у города Циндао . Для измерения и регистрации колебаний уровня моря используют мареограф.

Поскольку существует множество факторов, влияющих на глобальные изменения погоды, (например, Глобальное потепление), то предсказания и оценки изменений уровня океана в ближайшем будущем не отличаются особой точностью.

Высота морской поверхности[ | код]

Высота морской поверхности (ВМП ) - это высота (или топография или рельеф) поверхности океана. В течение суток она, очевидно, наиболее подвержена влиянию приливных сил Луны и Солнца, действующих на Землю. На больших временных масштабах на ВМП влияет циркуляция океана. Обычно циркуляция океана вызывает отклонения топографии от среднего уровня максимум на ± 1 м . Самые медленные изменения ВМП происходят за счёт изменений в гравитационном поле Земли (геоид) в результате перераспределения континентов, образования подводных гор и тому подобного.

Поскольку гравитационное поле Земли относительно стабильно в масштабах десятилетий и столетий, циркуляция океана играет более значительную роль в наблюдаемой изменчивости ВМП. Сезонные изменения в распределении тепла и ветрового воздействия влияют на циркуляцию океана, а та, в свою очередь, на ВМП. Вариации ВМП могут быть измерены при помощи спутниковой альтиметрии (например, спутники TOPEX/Poseidon, Jason 1) и используются для определения, например, повышения уровня моря, расчёта содержания тепла и геострофических течений, обнаружения и изучения вихрей в океане.

См. также[ | код]

Примечания[ | код]

Ссылки[ | код]

График, демонстрирующий колебания уровня Мирового океана за последние 550 млн лет

Абсолютная высота морской поверхности (в сантиметрах) в районе течения Гольфстрим на 10 марта 2008 года, полученная по данным спутника Jason 1. Стрелочками показаны геострофические течения, ассоциированные с изменениями высоты морской поверхности.

Способы измерения уровня океана.
Спутниковая альтиметрия

Уровень моря измеряют на водомерных постах, которые оборудованы на прибрежных гидрометеорологических станциях. Простейшим устройством для измерения уровня является водомерная рейка, которая жестко закрепляется в грунте с таким расчетом, чтобы при самом низком стоянии уровня в данном месте нулевая отметка отсчетной шкалы всегда находилась в воде. Для закрепления водомерных реек часто используются гидротехнические сооружения в виде пирсов, причалов, дамб, волноломов.

Схема
спутниковой альтиметрии

Непрерывную регистрацию колебаний уровня выполняют на гидрометеорологических станциях, оборудованных мареографами - самописцами уровня различных типов. Конструкции большинства подобных приборов можно разделить на два типа: поплавковые и гидростатические.

Поплавковый мареограф регистрирует уровень поплавка, плавающего в специальном колодце, соединенном с морем горизонтальной трубой. Колебания поплавка, подвешенного с противовесом на гибком проводе или тросе, передаются измерительному колесу, а от него на пишущее устройство, которое вычерчивает на ленте кривую колебаний уровня.

Способы установки мареографов: в колодце на берегу (а), на свайном основании (б)

В конструкции гидростатического мареографа заложен принцип хорошо известного барометра-анероида. Чувствительные датчики таких приборов, размещаемых чаще всего на дне водоемов, реагируют на колебания гидростатического давления, которые происходят при изменениях уровня моря. Датчики стационарных моделей таких мареографов устанавливаются в колодцах или на подводных конструкциях гидротехнических сооружений, а регистрирующая часть прибора размещается в будке водомерного поста. Некоторые модели гидростатических мареографов рассчитаны на автономную работу. В них измеряющая и регистрирующая части прибора монтируются в одном водонепроницаемом корпусе, и конструкция устанавливается на дне.
Наблюдения за поведением уровня Мирового океана на береговых станциях и постах не могут дать полной картины его колебаний, так как ведутся только в узкой прибрежной полосе. В открытом океане, вероятно, существуют многочисленные перекосы уровня, вызываемые неравномерным распределением плотности, крупными течениями и другими подобными причинами.
Измерение абсолютных отметок уровня в открытом океане стало возможным только с началом использования радиовысотомеров, устанавливаемых на искусственных спутниках Земли. Методика измерения расстояний от космического объекта до земной поверхности начала разрабатываться в 70-х годах прошлого века и получила название спутниковой альтиметрии. Спутниковые методы позволяют осуществлять постоянный мониторинг уровенной поверхности Мирового океана.
Существует несколько вариантов расчета спутниковых орбит для ведения геодезических и других высотных измерений земной поверхности.

Рассмотрим программу так называемой изомаршрутной спутниковой съемки, которая хорошо иллюстрирует основные принципы спутниковой альтиметрии.

Санкт-Петербург. Кронштадт. Павильон (в нем установлен мареограф) и водомерная рейка, которую справедливо назвать рейкой № 1 в стране, - Кронштадтский футшток. От «нуля» Балтийского моря ведется отсчет высот в России.

Параметры изомаршрутной орбиты спутника с радиовысотомером подбираются так, чтобы каждый очередной виток (трек ) смещался относительно предыдущего на некоторую постоянную величину. Через определенное число витков (цикл ) спутник выходит на маршрут первого трека, после чего весь цикл повторяется снова. В 1992 г. по программе TOPEX/Poseidon для изучения циркуляции и топографии поверхности Мирового океана на околоземную орбиту с высотой 1336 кми наклонением к плоскости экватора 66° был выведен спутник с двумя радиовысотомерами (альтиметрами). В 2001 г. на ту же орбиту выведен второй спутник этой программы, «Jason-1». Расстояние между соседними треками на экваторе равно 300 км, продолжительность одного цикла - 10 суток. За это время поверхность Земли покрывается регулярной ромбической сеткой спутниковых трасс, измерения вдоль которых повторяются около 36 раз в году.

График показывает изменение уровня океана (в мм, по вертикальной шкале)
по данным спутниковой альтиметрии TOPEX/Poseidon в 90-е - начале 2000-х годов.

В спутниковой альтиметрии высота морской поверхности рассчитывается относительно поверхности геоида по измеренной высоте спутника над морем и высоте орбиты самого спутника - с учетом поправок, связанных с инструментальной точностью альтиметров, состоянием морской поверхности, прохождением сигнала через плотные слои атмосферы и некоторых других. В итоге получается средняя высота морской поверхности, которая есть расчетная величина, полученная при осреднении альтиметрических измерений одного или нескольких спутников, наиболее приближенная к невозмущенной поверхности океана. Точность таких измерений составляет около 5 см.

Уровень Мирового океана в прошлом и сегодня.
Динамическая топография

Периодически повторяющиеся колебания уровня с периодами порядка 15-25 тыс. лет, вызываемые покровными оледенениями и приводящие к изменениям глобального объема воды в океане, называются эвстатическими. Последнее крупное оледенение в истории Земли (Вюрмское) достигло наибольшего развития около 18 тыс. лет назад. Тогда, на пике оледенения, уровень океана из-за сосредоточения больших объемов воды в ледниках опускался по разным оценкам на 65-125 м относительно современного состояния. Заметим, что понижение уровня на сто метров в нынешних границах Мирового океана соответствует изъятию примерно 36 млн км3 жидкой воды, которая вся переходит в твердое состояние и формирует ледниковый покров на материках. Когда льды начинают таять, талая вода возвращается в океан, что проявляется в постепенном повышении его уровня.

Изменения уровня Мирового океана за последние 800 тысяч лет

В последовавшие после пика Вюрмского оледенения 8-10 тыс.лет уровень океана сравнительно равномерно поднимался со средней скоростью 8-9 м за тысячу лет. В последние 6 тыс. лет происходило постепенное замедление роста уровня, и в прошлом тысячелетии поднятие составило около одного метра. В настоящее время природа Земли и ее климатическая система находятся в условиях типичного межледниковья, оптимум которого уже пройден. С большой долей вероятности можно полагать, что в таких условиях вековые колебания уровня порядка ±1 м за тысячу лет (в среднем 1 мм/год) есть нормальное явление в истории Земли.
Для оценки современного состояния уровня Мирового океана используются данные спутниковых альтиметрических измерений и обширные массивы океанографических наблюдений, по которым можно рассчитать топографию стерического уровня. Единичные измерения уровня (и спутниковые, и наземные) отражают отклонения высоты, вносимые влиянием ветровых волн, зыби, приливов и прочих кратковременных воздействий. При осреднении массовых измерений все короткопериодные и случайные возмущения уровенной поверхности исключаются, оставляя только высоты уровня, обусловленные постоянными долговременными факторами. Получаемая при такой процедуре топография поверхности воды, сформированная под воздействием динамических причин, среди которых можно выделить широтную неравномерность нагрева поверхности океанов, влияние крупных стационарных центров действия атмосферы, а также наиболее крупные звенья океанической циркуляции, получила название динамической топографии.
Обработка материалов спутниковой альтиметрии по программе TOPEX/Poseidon позволила получить первую топографическую карту среднего уровня океанов, созданную по непосредственным измерениям. Наибольшие отклонения динамического уровня составляют от –110 до +130 см, т.е. в среднем десятки сантиметров выше и ниже поверхности геоида.
Самое высокое положение уровня отмечается в северной тропической области западной части Тихого океана, к югу от Японских островов. Самые низкие отметки динамического уровня расположены на северной периферии Южного океана, в полосе 60-х южных широт. В каждом из океанов* перепады уровня от тропиков к высоким широтам составляют два (Атлантический океан) - два с половиной (Тихий океан) метра. Уровень Тихого океана на всех широтах самый высокий, уровень Атлантического - самый низкий, перепад составляет в среднем 60-65 см, уровень Индийского океана находится в промежуточном положении.
Расчеты стерического уровня, выполненные по среднегодовым значениям температуры и солености морской воды в этих океанах, показали, что разности в топографии «альтиметрического» и «стерического» уровней почти не выходят за пределы погрешностей, допущенных в расчетах того и другого. А это означает, что главная причина отклонений среднего невозмущенного уровня океанов от поверхности геоида определяется разностью в плотности океанических вод, то есть разностями в температуре и солености, от которых зависит плотность. Чем выше температура и ниже соленость морской воды, тем меньше ее плотность и наоборот.

Научно-популярный сайт по метеорологии

Уменьшение плотности ведет к увеличению объема, а следовательно, и к повышению уровня. Интересно, что превышение уровня Тихого океана в Северном полушарии определяется главным образом пониженной соленостью его вод, а в умеренных широтах Южного полушария - их повышенной температурой.

Глобальный океанический конвейер

Превышение уровня - признак видимый, в буквальном смысле лежащий на поверхности. Но есть и другие свойства, как бы избыточные в одном океане и недостаточные в другом. Например, содержание биогенных веществ (силикатов и фосфатов) в северной части Тихого океана в 2-3 раза превышает их концентрацию в водах Северной Атлантики. Противоположная картина наблюдается в распределении растворенных карбонатов и кислорода, концентрация которых наибольшая в Атлантическом океане и постепенно уменьшается к северной части Тихого. Эти и некоторые другие подобные факты приводят к выводу о существовании межокеанского обмена свойствами в виде глобальной циркуляции, пронизывающей пространство трех океанов - от Северной Атлантики через Индийский океан до северных широт Тихого океана. По современным представлениям, такая замкнутая циркуляция существует, она состоит из поверхностного и глубинного противоположно направленных потоков, ее назвали глобальным океаническим конвейером.

Факторы изменения уровня Мирового океана.

Повсеместное превышение уровня Тихого океана свидетельствует о наличии постоянного горизонтального градиента давления, который направлен на выравнивание уровней и приведение их в равновесное состояние. Под действием этого градиента из самой «высокой» области Тихого океана через проливы индонезийских морей на юго-запад движется поток теплых вод, которые через Индийский океан, огибая южную оконечность Африки, выходят в Атлантику. Далее вдоль побережий двух Америк эти воды пересекают Атлантический океан до его северо-западного района. Там поверхностные воды из-за интенсивного испарения осолоняются и уплотняются, что приводит к их конвективному погружению. Достигнув глубин 2000-3000 м, они смешиваются с холодными водами, поступающими из Арктического бассейна, и начинают формировать глубинную, противоположно направленную ветвь глобальной циркуляции. Пересекая Атлантический океан с севера на юг, глубинные воды вливаются в Циркумполярное (Западных ветров) течение, которым увлекаются на восток вдоль берегов Антарктиды. В южной части Тихого океана перед проливом Дрейка глубинные воды поворачивают на север и, следуя в этом направлении, достигают района Алеутских островов, где, будучи менее плотными относительно местных глубинных вод, медленно поднимаются к верхним приповерхностным слоям, замыкая «конвейерную ленту».

Конвейер «в профиль»

Это движение происходит чрезвычайно медленно и никакими приборами не регистрируется. Период полного обмена водами Атлантического и Тихого океанов в потоке глобального океанического конвейера оценивается временем порядка от многих сотен до полутора тысяч лет. На всем протяжении этого длительного пути происходит медленный непрерывный обмен теплом, солями, биогенными веществами, газами с окружающими водами. Изменения, происходящие в климатической системе Земли, выражающиеся в перераспределении тепла и влаги, обострении атмосферных процессов, нарушении режимов погоды в тех или иных районах, могут отражаться на движении «конвейера» в виде изменений характеристик переносимых свойств, а также интенсивности переноса.
Так, на примере глобального океанического конвейера можно заключить, что совсем небольшие, но долговременно существующие разности в положении уровня океанов способны возбуждать устойчивую циркуляцию вод и процессы межокеанского обмена свойствами, поддерживающие глобальное динамическое равновесие в Мировом океане.

Глобальный океанический конвейер «анфас». Красным показаны теплые, синим - холодные потоки.

Примерно 71% поверхности нашей планеты покрыт водой, поэтому оценка изменения уровня моря - одна из важнейших задач, которые позволяют ученым прогнозировать дальнейшие изменения климата на Земле и условий жизни людей, живущих в разных регионах планеты.

До сегодняшнего дня ученые считали, что точно знают динамику изменения уровня моря. Это повышение уровня моря на 1,6 см в десятилетие, начиная с 1900 года. Во всяком случае, именно такие данные приводит Национальное управление океанических и атмосферных исследований (National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA). Основная причина поднятия уровня моря - глобальное потепление.

Результаты нового исследования, опубликованного в октябре в издании Geophysical Research Letters, свидетельствуют о том, что ученые недооценили эту величину. В некоторых регионах поднятие уровня моря происходит быстрее общепринятого показателя примерно на 5-28%. Глобальный уровень моря, как утверждают авторы исследования, вырос не менее, чем на 14 сантиметров за последние сто лет, а в некоторых регионах - и на все 17 сантиметров.

Причина этой недооценки была раскрыта учеными из Лаборатории реактивного движения НАСА и Гавайского университета на Маноа. Сравнивая параметры текущей модели климата с измерениями уровня моря в предыдущие годы, команда климатологов обнаружила, что показания датчиков прибрежных приливов и отливов, возможно, не столь показательны, как считалось, и такие данные нельзя использовать в качестве эталона. Датчики, расположенные во многих местах в Северном полушарии, являются первичным источником данных для измерения глобального уровня моря за последние несколько десятков лет.

«Это не та ситуация, когда ошибочны данные или неправильно работают инструменты. По ряду причин уровень моря не изменяется одинаково по всей планете», - говорит Филип Томпсон, руководитель исследования. «Как оказалось, наши данные собираются в местах, где уровень моря поднимается наименее быстро из-за глобального потепления».

Обычно станции измерения уровня воды являются стационарными. Кроме уровня воды, такие станции могут определять и погодные условия региона, включая давление и скорость ветра, факторы, которые часто влияют на измерение уровня моря.

Единственная проблема во всей этой ситуации - места, где такие станции размещаются. Согласно исследованию, большинство станций находится в Северном полушарии, где ледовый покров тает быстрее, чем в Южном полушарии.

Как оказалось, уровень моря изменяется сильнее не там, где действует основной фактор изменения уровня вод Мирового океана. На самом деле, наиболее активно этот уровень повышается в местах, удаленных от этого фактора. Согласно одному из источников, тающие льды в Северном полушарии Земли сильнее всего влияют на поднятие уровня воды в «южной части Тихого океана и экваторе».

Команда проекта также считает, что обнаружила причину, по которой последствия таяния льда могут отличаться от региона к региону. Например, изменения в Китае могут значительно отличаться от изменений в США или Африке. Скорость поднятия уровня моря отличается в различных регионах из-за действия дополнительных факторов. Это могут быть ветры, океанические течения, гравитация, приливы.

«Это очень важно, поскольку вполне вероятно, что влияние определенных ветров или течений может быть причиной недооценки скорости поднятия уровня моря», - говорит Томпсон. Ученый говорит, что все это - не случайность, специалистам необходимо изменить скорость поднятия уровня моря в сторону повышения. Климатологи строят самые разные прогнозы, но большинство специалистов сходится в одном - глобальное потепление действительно есть, и оно является причиной быстрого таяния льда в обоих полушариях Земли. Профессор Питер Уэдэмс (Peter Wadhams) из Кэмбриджа, например, утверждает, что в этом или следующем годах Арктика может полностью освободиться ото льда, чего не случалось последние 100 тысяч лет.

В текущем году мы видим новые климатические рекорды. К примеру, каждый месяц этого года является самым теплым за всю историю наблюдений. Представители НАСА утверждают, что сейчас лед летом покрывает на 40% меньше площадей, чем еще тридцать лет назад. Если Антарктический ледяной щит продолжит таять, то уровень моря в будущем поднимается на 3,6 метра, что просто сотрет с лица земли многие города, находящиеся на побережье.

Интересно всегда представлять себе очень маловероятные, но в принципе реальные вещи. Вот что было бы, если бы весь лед на Земле, а это больше 20 миллионов кубических километров, растаял?

National Geographic создал ряд интерактивных карт, которые демонстрируют, какие катастрофические последствия произошли бы на нашей планете. Растаявший лед, который попал бы в океаны и моря, привел бы к повышению уровня моря на 65 метров. Это поглотило бы города и страны, изменив общий вид континентов и линий побережья, стерев с лица земли целые популяции.

Ученые считают, что потребуется около 5000 лет, чтобы температура повысилась достаточно, чтобы растопить весь лед на Земле. Однако начало уже положено.

За последний век, температура на Земле увеличилась примерно на 0,5 градусов по Цельсию, и это привело к повышению уровня моря на 17 см.

Если мы будем продолжать сжигать запасы угля, нефти и газа, средняя температура на нашей планете достигнет 26,6 градусов по Цельсию вместо сегодняшних 14,4 градусов по Цельсию.

Итак, давайте посмотрим, что станет с континентами …

В Европе такие города как Лондон и Венеция окажутся под водой. Также затопит Нидерланды и большую часть Дании. Средиземное море расширится и увеличит размеры Черного и Каспийского морей.

В Азии Китай и Бангладеш будут затоплены, а больше 760 миллионов людей окажутся под водой. Среди разрушенных городов будут: Карачи, Багдад, Дубай, Калькутта, Бангкок, Хошимин, Сингапур, Гонконг, Шанхай, Токио и Пекин. Побережье Индии тоже существенно уменьшится.

В Северной Америке все атлантическое побережье в США исчезнет вместе с Флоридой и побережьем Мексиканского залива. В Калифорнии, холмы Сан-Франсиско превратятся в острова, а Калифорнийская долина станет огромным заливом.

В Южной Америке Амазонская низменность и бассейн реки Парагвай станут проливами Атлантического океана, стерев с лица земли Буэнос-Айрес, прибрежный Уругвай и часть Парагвая.

По сравнению с другими континентами Африка потеряет меньше суши из-за повышения уровня моря. Однако повышение температуры, приведет к тому, что большая ее часть станет необитаемой. В Египте, Александрия и Каир будут затоплены Средиземным морем.

В Австралии появится континентальное море, но она потеряет большую часть узкой прибрежной полосы, где живет 4 из 5-ти австралийцев.

В Антарктиде то, что когда-то было материковым льдом, уже не будет ни льдом, ни материком. Это произойдет потому, что подо льдом находится материковый рельеф, который ниже уровня моря.

Как выглядит Антарктида безо льда?

Антарктида и есть самый большой ледяной покров в мире, но что находится под ним?

Ученые из НАСА показали поверхность Антарктиды, которая более 30 миллионов лет скрыта под толстым слоем льда. В ходе проекта, названного BedMap2, исследователи подсчитали общий объем льда в Антарктиде, чтобы спрогнозировать повышение уровня моря в будущем. Для этого им нужно было знать лежащую в ее основе топографию, включая широкие долины и скрытые горные хребты.

Одними из самых впечатляющих открытий в Антарктиде стали самая глубокая точка всех континентов, долина под ледником Берд, которая находится на расстоянии 2780 метров ниже уровня моря. Также ученые получили первые детальные снимки гор Гамбурцева, которые находятся под 1,6-километровым слоем льда.

Новая карта основана на уровне подъема поверхности, толщине льда и топографии основания, которые были сделаны с помощью наземных, воздушных и спутниковых съемок. Также ученые использовали радары, звуковые волны и электромагнитные инструменты, чтобы составить карту.

Возраст человечества по сравнению с возрастом Земли ничтожно мал. Нам сложно осознать скорость, с которой происходят геологические процессы нашей планеты. Для того, чтобы на Земле образовались океаны, понадобились миллионы лет. Даже для того, чтобы набрать ванну, требуется время, так представьте, сколько его прошло, чтобы наполнились водой огромные котловины, занимающие две трети поверхности планеты. Ученые посчитали, что уровень мирового океана поднимался всего на 1 миллиметр в год. Конечно, этот процесс не протекал равномерно. Одновременно происходили разнообразные геологические процессы, поднимались и опускались тектонические плиты, уходили под воду материки и острова, образовывались новые. Вырастали и умирали леса, шло развитие живых организмов, менялся климат. С точки зрения человеческой жизни, все это было ужасно медленно. Если бы вы попали на Землю примерно 2 с половиной миллиарда лет назад, когда шел процесс наполнения мирового океана, вы смогли бы прожить всю свою жизнь от рождения до смерти, так и не заметив, что что-то происходит.

Тем не менее, «всемирные потопы» происходили, причем неоднократно. Геологи изучают горные породы, похожие на слоеный торт, где пласты морских отложений чередуются со слоями сугубо «сухопутными». Современная береговая линия в общих чертах оформилась примерно 6-10 тысяч лет назад. А 20 тысяч лет назад эта линия была на 100 метров ниже нынешнего показателя. На дне Северного моря росли леса, были болота и тундра, располагались устья больших лет, а еще, по всей видимости, обитал человек. Так было не только в Европе. Ученые обнаружили на Атлантическом шельфе США на глубине ста метров залежи торфа, кости и зубы мамонтов, древние стоянки человека. А потом закончился ледниковый период, началось таяние ледников, уровень океана стал неуклонно повышаться почти на 1 см в год. Так продолжалось несколько тысячелетий, пока примерно в 4 тысячелетии до нашей эры не наступило относительное постоянство. Это не значит, что уровень океана остается на одном уровне. Он продолжает колебаться. С 200 года до нашей эры до 1000 года нашей эры уровень оставался относительно стабильным. Потом начался теплый период, называемый Средневековой климатическая аномалия, и до 15 века уровень океана возрастал со скоростью около 0,5 мм в год. Потом снова наступил период похолодания – Малый ледниковый период – и относительное постоянство. С 19 века снова начался активный подъем уровня мирового океана до 2 мм в год. Это связывают с очередным потеплением.

Как ни странно, ученым гораздо проще измерить показатели доисторической поры, чем за последние пару тысяч лет. Колебания уровня океана от 1 до 4 метров трудно зафиксировать, так как они накладываются на движения тектонических пластов и перепады уровня воды, связанные с приливами, волнами, нагонами. То, что происходило в недавнем прошлом, почти не поддается измерениям. Если судить об уровне моря по береговому рельефу, приходится учитывать силу прибоя, плотность пород и прочие условия. А если судить по отложениям (древесина, торф, створки моллюсков, кораллы), надо учитывать, что во время штормов волны могут закидывать обломочный материал на высоту до 8 метров на открытых участках океанического побережья.

На разной глубине могут жить и моллюски, по раковинам которых ученые определяют возраст отложений. Известен еще и такой курьезный случай. В Австралии геологи обнаружили террасу на высоте 5-7 метров. На ней было значительное количество остатков раковин, по которым возраст террасы датировали примерно 5 тысяч лет. Однако в процессе работы археологов выяснилось, что на этой террасе располагалась стоянка древних людей, а осколки раковин – пищевые отбросы. А терраса на самом деле гораздо старше и образовалась в один из межледниковых периодов около 40 тысяч лет назад.

Изучению колебаний уровня мирового океана сейчас придается очень большое значение. Это интересно не только с научной точки зрения, но и сугубо с практической. Если посмотреть на карту Земли, можно увидеть, сколько территории находится ниже уровня моря. Многие прибрежные зоны расположены в зоне риска. Так, четверть Нидерландов ушла бы под воду, если бы не мощные дамбы. Впрочем, и так нередки случаи, когда штормы нагоняют воду к берегу, и она переливается через дамбы, затапливая обширные территории. Амстердам может уйти под воду в ближайшие 150 лет, если уровень моря повысится на 1-2 метра.

Всем известная постоянно тонущая Венеция на самом деле может утонуть, если уровень воды поднимется еще на метр. Так же, в опасности находится Санкт-Петербург, где в последние годы отмечают участившиеся наводнения. Несмотря на защитные сооружения и охраняющая от приливов система Барьер Темзы, Лондон тоже не застрахован от затопления. Гамбург находится в ста километрах от моря, но положение в устье Эльбы делает вероятным его уход под воду при подъеме уровня океана на 2 с половиной метра. В Китае система защиты от наводнений развита довольно слабо, поэтому подъем воды даже на полтора метра может угрожать многим миллионам жителей Шанхая, Гонконга, Гуанчжоу, Шеньчженя. В Северной Америке дела не лучше. Новый Орлеан и так достаточно часто страдает от штормов и наводнений. Ураган Катрина уничтожил практически половину города, и это может повториться. В неменьшей опасности находится Нью-Йорк. Во время штормов прибрежная часть города попадает в зону наводнений, а чтобы ее полностью затопило, вода должна подняться на 3 метра. При таком подъеме уровня моря затопление грозит так же Сан-Франциско и Лос-Анджелесу.

И это только крупные города, но ведь пострадает и вся прибрежная территория. А именно в этой зоне, к примеру, проживает 50% населения США, больше половины населения Японии, 75 % населения Норвегии и Португалии и в целом более половины всех жителей планеты. Вот почему ученым так важно изучить детальную картину колебания уровня мирового океана, чтобы понимать современную ситуацию и иметь возможность прогнозировать изменения в будущем.

Борислава Билявская