海面の変化。 悲しい加速:海のレベルは以前考えられていたよりもさらに速く上昇しています。 海面を測定する方法。 衛星高度計

そして他の要因。 「瞬間的」、潮汐、平均日次、平均月次、平均年次、平均長期海面を区別します。

波、潮汐、海面の加熱と冷却、大気圧の変動、降水量と蒸発量、河川と氷河の流出の影響下で、海面は絶えず変化しています。 平均長期海面は、これらの海面変動とは無関係です。 平均長期海面の位置は、重力の分布と水文気象学的特性(水密度、大気圧など)の空間的不均一性によって決定されます。

各地点での一定の平均長期海面は、陸地の高さが測定される初期レベルとして採用されます。 干潮のある海の深さを測定するために、このレベルはゼロの深さと見なされます。これは、ナビゲーションの要件に従って深さが測定される水位のマークです。 ロシアと旧ソ連の他のほとんどの国、およびポーランドでは、地表のポイントの絶対高さは、クロンシュタットの検潮儀のゼロから決定されたバルト海の平均長期レベルから測定されます。

メモ(編集)

ウィキメディア財団。 2010年。

  • ウロボロス
  • 抽象化レベル

他の辞書で「世界の海のレベル」が何であるかを確認してください。

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  • 海と陸の戦争、コワレフスカヤアレクサンドラヴィケンティエフナ。 遠い未来...第三次世界大戦の前夜、地球の最高の科学者たちは、世界の海の深部に潜水艦のコロニーを設立しました。 世界的な黙示録の核の悪夢は住民を捨てました...

海面上昇は熱帯地域の問題であるだけでなく、ヨーロッパにとって非常に深刻な脅威でもあります。 昨年ボンで開催された国連気候変動枠組条約(COP23)では、地球の平均気温の上昇による影響について警告が発せられました。 極地の氷河が溶け、海面が上昇すると、特にオランダ、ベルギー、ギリシャの広い沿岸地域が洪水に見舞われる恐れがあります。 2100年までに、世界の海洋の水位は40cmから1メートルに上昇すると予想されています。 これらは、気候変動に関する政府間パネル(IPCC)による最新の予測です。

予防策は可能ですが、非常にコストがかかります。 COP23で発表された世界銀行の報告によると、気候変動の影響により、島国のフィジーは10年間で45億ドルの損失を被り、海面上昇による被害を最小限に抑えることができます。 この金額はフィジーのGDPに匹敵します。

地球のさまざまな場所で海面が不均一に上昇するため、フィジーの状況はヨーロッパや他の地域への警告となるはずです。

欧州環境機関によると、1993年以降、世界の海の水位は年間3ミリメートル上昇しており、これは過去四半世紀にわたって地球上の水が7cm以上上昇したことを意味します。 、過去1世紀の間に、海の水位は19.5 cm上昇しましたが、このプロセスは不均一であり、問​​題は 昨年状況は急激に悪化しました。

今後数年間で世界の海洋の水がどれだけ上昇するかは、地球温暖化と戦うための努力に完全に依存しています。 ヨーロッパにはまだ「洪水」に備える時間があり、多くのヨーロッパの都市ではこの問題はまったく関係ありませんが、警戒信号は鳴り続けます。

したがって、ヴェネツィア当局は、アドリア海の真珠が位置するラグーンでの洪水を防ぐために、洪水に対する57の保護バリアの設置に取り組んでいます。 プロジェクトはすでに55億ユーロを費やしています。 海の洪水制御のベテランであるオランダ人も、屋形船を発明することで脅威に対応してきました。 英国では、今後100年間にテムズ川河口から水が流入することによる脅威に直面して、ロンドンとその近郊を保護するために18億ポンドが確保されています。 同時に、イングランド南部は定期的に冬の洪水に見舞われています。 バルセロナ、イスタンブール、ダブリン、およびベルギーとオランダの全地域も脅威にさらされていました。

これはすべて、ヨーロッパの政治家と議員が大惨事を防ぐために直ちに行動しなければならないことを意味します。 問題を解決するためのアプローチは2つあります。 一方では、沿岸地域を水から保護するための障壁の建設です。 そして他方では、これはそれほど重要ではありませんが、時間はありますが、環境へのダメージを最小限に抑える必要があり、その結果、世界の海のレベルは上昇し続けます。 これらの対策は両方とも、海岸線の進化に関する情報を絶えず更新する必要があります。

コペルニクスプログラムは、気候問題と戦うための重要な情報を提供します。 「世界の海洋の水位を観察することは、世界の気候変動を追跡するための鍵です」と、コペルニクスのプログラムマネージャーであるジャンノエルテポは言います。 「政策立案者と政策立案者が気候変動とそれが地球上の生命のさまざまな側面にどのように影響するかを包括的に理解することが重要です。」 そのため、コペルニクスプログラムは、海の水位だけでなく、地層も監視しています。 海氷、本土(土壌中)の海水温と水分含有量。 「私たちが「水回転」と呼ぶものへの統合されたアプローチは、私たちにとって重要です。なぜなら、それは私たちが惑星の気候の進化を追跡するのを助けるからです。」


今後の大規模なインフラプロジェクトでは、海面上昇を確実に考慮に入れるでしょう。

コペルニクス気候変動モニタリングプログラムに情報を提供している組織の1つは、海の発達の観測に従事しているフランスの研究機関CLSです。 CLSの海洋学責任者であるGillesLarnicoleが指摘しているように、組織の重要な役割は、収集されたデータの正確性と信頼性を確保することです。これは、その後の意思決定にとって非常に重要です。 「新しい港や大きな構造物が海岸線に現れるときはいつでも、その建設は世界の海の予測される水位を考慮に入れなければなりません」とGillesLarnicoleは言います。 「IPCCモデルはこの問題の中心ですが、CLSが収集するデータなど、他の情報源と情報を照合することも重要です。」

世界の海洋レベルの観測は地球温暖化の非常に重要な指標になり、昨年の国連気候会議はこの問題に丸2日を費やしました。 21世紀の終わりまで惑星の温度上昇を1.5-2°Cに制限するパリ協定は、194カ国によって署名されました。 コペルニクスプログラムの責任者であるジャンノエルテポは、楽観的な理由があると考えています。気候変動の影響により、気温の上昇が許容レベルに制限され、その結果、海洋の水位の上昇が減少します。」

世界の海面はすべての人に共通の基準点であり、これを使用して、陸域の高さや世界中の流域の深さを測定できます。 これは、大陸が世界の海の果てしない広がりにある島にすぎないという私たちの惑星の特殊性のために可能になりました。

海面の変化

海面は多くの要因により絶えず変化しています。 その中で最も重要なのは人間活動と火山活動です。

海水の振動には2つのタイプがあります。

  • 定期的-変動は、引き潮と流れの結果として発生します。
  • 非再発-津波、台風、サイクロン、ハリケーンの結果として発生します。

また、変動は期間によって区別されます。

  • 短い-引き潮と流れによって規制され、正確に6時間12.5分続きます。
  • 長いです-何百年にもわたって発生し、海洋の水量の地球規模の変化に関連付けられています。

米。 1.過去20万年にわたる世界の海のレベルの変動。

海洋水の変動の最初の長期的または経年的な変化は、惑星の歴史的な氷河作用の間に起こりました-この期間中に、海面は200 m低下しました。氷河が徐々に溶けるにつれて、それは上昇し始めました。 近い将来、さらに30 cm上昇すると予測されており、地球上のすべての生命に深刻な環境脅威をもたらす可能性があります。

M. G. Deev、
キャンディ。 geogr。 モスクワ州立大学海洋学部主任研究員。 M.V. ロモノソフ

海面を測定する方法。
衛星高度計

海面は、沿岸の水文気象観測所に設置されている計測観測所で測定されます。 最も単純なレベル測定装置は 水道メーター、これは、この場所のレベルの最も低い位置で、読み取りスケールのゼロマークが常に水中にあるように地面にしっかりと固定されています。 橋脚、係留、ダム、防波堤の形の油圧構造物は、水測定レールを固定するためによく使用されます。

図式
衛星高度計

レベル変動の継続的な登録は、装備された水文気象観測所で実行されます 潮位計-さまざまなタイプのレベルレコーダー。 これらのデバイスのほとんどの設計は、フロートと静水圧の2つのタイプに分けることができます。 フロート潮位計は、水平パイプで海に接続された特別な井戸に浮かんでいるフロートのレベルを記録します。 柔軟なワイヤーまたはケーブルにカウンターウェイトで吊るされたフロートの振動は、測定ホイールに伝達され、そこから書き込みデバイスに伝達されます。書き込みデバイスは、テープのレベル変動の曲線を描きます。

潮位計の設置方法:土手上の井戸(a)、杭基礎(b)

静水圧検潮器の設計は、よく知られている真空計の原理に基づいています。 このようなデバイスの高感度センサーは、ほとんどの場合、貯水池の底に配置され、海面の変化に伴って発生する静水圧の変動に反応します。 このような検潮器の静止モデルのセンサーは、井戸または油圧構造物の水中構造物に設置され、装置の記録部分は水位計ポストのブースに配置されています。 静水圧潮位計の一部のモデルは、 自律的な仕事..。 それらの中で、デバイスの測定および記録部分は1つの防水ケースに取り付けられ、構造は下部に取り付けられています。
沿岸の観測所やポストでの世界海洋レベルの振る舞いの観察は、それらが狭い沿岸帯でのみ行われるため、その変動の完全な全体像を与えることはできません。 外洋では、不均一な密度分布、大電流、および他の同様の原因によって引き起こされる多数のレベルの不均衡が存在する可能性があります。
外洋での絶対レベルマークの測定は、人工地球衛星に設置された電波高度計の使用が始まって初めて可能になりました。 宇宙物体から地表までの距離を測定する技術は、前世紀の70年代に開発され始め、名前が付けられました。 衛星高度計。衛星による方法は、世界の海の水平面を継続的に監視することを可能にします。
地表の測地およびその他の高高度測定を実行するための衛星軌道を計算するためのいくつかのオプションがあります。 と呼ばれるプログラムを考えてみましょう アイソルート衛星高度計の基本原理をよく表す衛星画像。

セントピーターズバーグ。 クロンシュタット。 パビリオン(潮位計が設置されています )と水道メーター、国内一の鉄道と呼んでもいいですが、 -クロンシュタットの潮汐ストック。ロシアの高さはバルト海の「ゼロ」から数えられます。

電波高度計を備えた衛星アイソルート軌道のパラメータは、連続する各軌道( 追跡)前のものに対して一定の値だけシフトしました。 一定のターン数の後( サイクル)衛星は最初のトラックのルートに入り、その後、サイクル全体が再び繰り返されます。 1992年、TOPEX /ポセイドンプログラムによると、2つの無線高度計(高度計)を備えた衛星が、循環と地形を研究するために、赤道面に対して66°の傾斜で高度1336kmの地球に近い軌道に打ち上げられました。世界の海面の。 2001年、このプログラムの2番目の衛星であるジェイソン1号が、同じ軌道に打ち上げられました。 赤道で隣接する線路間の距離は300kmで、1サイクルの所要時間は10日です。 この間、地球の表面は衛星経路の規則的な菱形のグリッドで覆われ、それに沿って測定が年に約36回繰り返されます。

グラフは、海面の変化を示しています(mm単位、垂直スケール)
TOPEX /ポセイドン衛星高度計の90年代から2000年代初頭のデータによると。

衛星高度計では、海面高度は、海面上の測定された衛星高度と衛星自体の軌道高度によってジオイド表面に対して計算されます-高度計の機器精度、海面の状態に関連する補正を考慮に入れて、大気の密な層を介した信号伝送、および他のいくつか。 その結果、海面の平均高さが得られます。これは、乱されていない海面に最も近い1つまたは複数の衛星の高度測定値を平均して得られた計算値です。 このような測定の精度は約5cmです。

過去と現在の世界の海洋レベル。
ダイナミックトポグラフィ

氷床によって引き起こされ、海洋の世界的な水量の変化につながる、15〜25、000年のオーダーの周期的な繰り返しのレベル変動は、と呼ばれます eustatic。地球の歴史の最後の主要な氷河期(ヴュルム)は、約18000年前に最大の発達を遂げました。 その後、氷河期のピーク時には、氷河に大量の水が集中しているため、さまざまな推定によれば、海面は現在の状態に比べて65〜125m低下しました。 現在の世界洋の境界での水位の100メートルの低下は、約3,600万km3の液体の水の取水に対応していることに注意してください。 固体の状態大陸に氷床を形成します。 氷が溶け始めると、溶けた水は海に戻り、そのレベルは徐々に上昇します。

過去80万年にわたる世界の海のレベルの変化

ヴュルム氷河期のピークに続く8〜1万年の間に、海面は比較的均一に上昇し、1000年あたりの平均速度は8〜9mでした。 過去6000年間で、レベルの成長は徐々に減速し、過去1千年の間、上昇は約1メートルでした。 現在、地球の性質とその気候システムは典型的な状態にあります 間氷期、最適化はすでに通過しています。 高い確率で、このような条件下では、1000年あたり±1m(平均1mm /年)のオーダーの経年変化が地球の歴史における正常な現象であると推測することができます。
世界の海洋レベルの現在の状態を評価するために、衛星高度計の測定値と海洋観測の膨大な配列からのデータが使用されます。これは、立体レベルの地形を計算するために使用できます。 単一レベルの測定値(衛星と地上の両方)は、風の波、うねり、潮汐、およびその他の短期的な影響の影響によって導入された高さの偏差を反映しています。 質量測定値を平均化する場合、水平面のすべての短周期およびランダムな外乱が除外され、一定の長期的要因のために水位の高さのみが残ります。 この手順で得られた水面地形は、動的な理由の影響下で形成され、その中で、海面の加熱の緯度の不規則性、大気作用の大きな静止中心の影響、および海洋循環の最大のリンクを区別することができます、と呼ばれる ダイナミックトポグラフィ。
TOPEX /ポセイドンプログラムを使用した衛星高度計データの処理により、直接測定から作成された、海の中レベルの最初の地形図を取得することが可能になりました。 動的レベルの最大偏差は–110〜 + 130 cmです。つまり、 平均して、ジオイドの表面の上下数十センチメートル。
最高レベルは、日本諸島の南にある西太平洋の北熱帯地域で観察されます。 最も低いダイナミックレベルマークは、南極海の北の周辺、60年代の南緯にあります。 それぞれの海*で、熱帯から高緯度までのレベル差は2(大西洋)-2メートル半(太平洋)メートルです。 太平洋の水位はすべての緯度で最も高く、大西洋の水位は最も低く、差は平均60〜65 cmであり、インド洋の水位は中間の位置にあります。
年間平均気温と塩分に基づく立体レベルの計算 海の水これらの海では、「高度」レベルと「立体」レベルの地形の違いが、両方の計算で許容される誤差の限界をほとんど超えないことを示しています。 これは、ジオイドの表面からの平均的な乱されていないレベルの海洋の偏差の主な理由は、海洋水の密度の違い、つまり密度が依存する温度と塩分の違いによって決定されることを意味します。 海水の温度が高く、塩分濃度が低いほど、その密度は低くなり、逆もまた同様です。 密度の低下は体積の増加につながり、したがってレベルの増加につながります。 北半球の太平洋レベルの超過は、主にその水の塩分濃度の低下と、南半球の温帯緯度での気温の上昇によって決定されるのは興味深いことです。

グローバルオーシャンコンベヤー

レベルを超えると、文字通り表面に横たわっている目に見える兆候があります。 しかし、いわば、一方の海では過剰で、もう一方の海では不十分な他の特性があります。 たとえば、北太平洋の生体物質(ケイ酸塩とリン酸塩)の含有量は、北大西洋の海域の濃度の2〜3倍です。 反対の図は、溶存炭酸塩と酸素の分布で観察され、その濃度は大西洋で最も高く、太平洋の北部に向かって徐々に減少します。 これらおよび他のいくつかの同様の事実は、北大西洋からインド洋を越えて太平洋の北緯まで、3つの海洋の空間に浸透する地球循環の形で大洋間の特性の交換があるという結論につながります。 現代の概念によれば、そのような閉じた循環が存在し、それは表面と深い反対方向の流れで構成され、それは呼ばれました グローバルオーシャンコンベヤーベルト。


世界の海のレベルの変化の要因。

太平洋レベルの広範囲にわたる標高は、レベルを平準化し、それらを平衡状態にすることを目的とした、一定の水平方向の圧力勾配の存在を示しています。 この勾配の影響下で、太平洋の「最も高い」地域からインドネシア海の海峡を通って南西に向かって、暖かい水の流れが移動し、インド洋を通り、アフリカの南端を回ります。大西洋に。 さらに2つのアメリカ大陸の海岸に沿って、これらの海域は大西洋を越えて北西部に達します。 そこでは、集中的な蒸発により、地表水が塩水になり、濃くなり、対流浸漬につながります。 2000〜3000 mの深さに達すると、それらは北極海盆から来る冷水と混ざり合い、地球循環の深く反対方向の枝を形成し始めます。 大西洋を北から南に横切って、深海は南極の海岸に沿って東に運ばれる周極(西風)流に流れ込みます。 南太平洋では、ドレーク海峡の前で、深海が北に曲がり、この方向に続いて、アリューシャン列島地域に到達します。アリューシャン列島では、地元の深海に比べて密度が低く、ゆっくりと表層に上昇して閉じます。 「コンベヤーベルト」。

プロファイルコンベア

この動きは非常に遅く、どの楽器にも記録されません。 世界の海洋コンベヤーの流れの中で大西洋と太平洋の水が完全に交換される期間は、数百年から1年半のオーダーであると推定されています。 この長い旅の間、熱、塩、栄養素、ガスが周囲の水とゆっくりと継続的に交換されます。 熱と湿気の再分配、大気プロセスの悪化、特定の地域の気象条件の違反で表される地球の気候システムの変化は、移転された特性の特性の変化という形で「コンベヤー」の動きに影響を与える可能性があります、および転送の強度。
したがって、グローバルな海洋コンベヤーの例を使用すると、海面の位置の非常に小さいが長期的な違いは、水の安定した循環とグローバルな動的平衡を維持する特性の大洋間交換のプロセスを刺激することができると結論付けることができます世界の海で。

グローバル海洋コンベヤー「フルフェイス」。 暖かいストリームは赤で表示され、冷たいストリームは青で表示されます。

海面上昇により洪水のリスクが最も高い地球上の地域の地図。 海が6メートル上昇すると水中に沈むエリアは赤でマークされています

アメリカの気候学者は、地球温暖化による地球上の世界の海洋の平均レベルの上昇がゆっくりと加速していることを発見しました。 過去25年間の衛星測定を使用して得られたデータによると、海面上昇率は毎年平均0.084ミリメ​​ートル増加し、科学者は次のように書いています。 国立科学アカデミーの議事録.

地球の地球温暖化の直接的な影響の1つは、19世紀半ばから観測されている平均海面の上昇です。 それは 熱膨張南極とグリーンランドの極地の氷床と山岳氷河の融解と同様に、海の水。 20世紀だけでも、平均海面は17センチメートル上昇し、上昇を続けています。 いくつかの予測によると、低高度に位置する国のいくつか、特に太平洋の島嶼国は、21世紀の半ばに完全に水没する可能性があります。 近い将来の平均海面の可能なダイナミクスをより正確に評価するために、科学者はさまざまなコンピューターおよび数学モデルを提供していますが、これまでのところ、それらの結果はまったく異なり、十分に正確であるとは見なされません。

地球上の海面のダイナミクスを説明するより正確なモデルを作成するために、コロラド大学ボルダー校のロバートS.ネレムが率いるアメリカの気候学者は、平均海面のダイナミクスに関する最新の衛星データを分析し、海面が変化することを発見しました。過去25年間は、その成長が平均して一定の加速で発生すると仮定して説明できます。 彼らの研究では、NASAと米国海洋大気庁の4つの海洋ミッションの衛星に設置された高度計の利用可能なすべてのデータを使用しました:1992年に打ち上げられたTOPEX /ポセイドンから2016年1月のファルコン9ロケットによる軌道。 このデータから、科学者は1993年から2017年までの地球の平均海面上昇の平均速度と平均加速度を決定しました。 同時に、著者らは、彼らの研究では、精度がやや劣り、結果とわずかに異なる可能性がある、潮位計を使用して得られた利用可能なデータを考慮していませんでした(過去数年間でも、衛星測定と同時に実行されたものでもありません)。衛星測定の。

同時に、地球規模の気候変動のみが海面に与える影響を判断し、局所的な単一のイベント(顕著な変動につながるが、一般的な量的傾向を反映しない)の寄与を回避するために、科学者は推定と減算を試みました完全な依存関係から、この期間中に発生した2つの最も顕著なイベントの寄与。 これらの最初のものは、20世紀の90年代初頭に発生したフィリピンの火山ピナツボの一連の強力な噴火でした。 大量のエアロゾル粒子が大気中に放出されたため、これらの噴火は地球の気候に具体的な影響を及ぼしました-特に、平均気温の上昇とオゾンホールの面積の増加につながりました南極上空。 海面上昇の局所的な加速にもつながった2番目の重要な要因は、エルニーニョでした。これは、周期的な太平洋の表面流の活動期であり、地球の気温が大幅に上昇します。 そのような最後のフェーズは2015年から2016年に観察されました。 科学者によると、これらの要因は両方とも、地球の気候変動に関連する一般的な傾向からの有意な局所的偏差につながり、定量分析のために、関連する変動が一般的な依存関係から差し引かれました。


1993年から2017年までの世界平均海面(GMSL)の変化のダイナミクス。 青は元のデータを示し、赤はピナツボ火山の噴火の影響を差し引いたもの、緑はピナツボ火山とエルニーニョ噴火の寄与を差し引いたものです。

R.S. Nerem et al./ PNAS、2018

エルニーニョとピナツボの噴火の影響を調整して得られたデータを分析した結果、気候学者は、地球の平均海面の平均上昇率(年間2.9ミリメートル)とその加速度を決定しました。 。 過去25年間の平均海面の変化に関するデータは、定加速度モデルによって非常によく記述されており、平均して、海面上昇率は毎年0.084ミリメ​​ートルずつ増加します(測定誤差は約30パーセント)。

科学者たちは、平均海面上昇率に基づいて、プロセスが均一に加速することを検討することを提案し、このモデルに基づいて、2100年の海面を推定しました。これは2005年と比較して65センチメートル増加するはずです。 科学者によると、これらの結果は、コンピューターモデリングを使用して得られた、これまでで最も正確な予測のデータと定性的に一致していますが、将来的には、長期間にわたるデータの分析により、推定の精度が向上するはずです。

最近、ニュージーランドの気候学者は、海面上昇が太平洋諸島にとって本当に危険であるかどうかに注意してください。 過去30年間で洪水のリスクが最も高いと考えられているツバル諸島でさえ、面積が減少しただけでなく、わずかに成長したことが判明した。 海面は世界平均の約2倍の速さで上昇していますが、この地域は成長しています。

アレクサンダーデュボフ