Как мы можем измерить различные процессы, которые способствуют увеличению уровня вода?
Фактор теплового расширения, отражающийся на повышении уровня моря также известен как стерический фактор. В верхних 1500 м океана стерический фактор в повышении уровня моря может быть рассчитан на основе измерений температуры океана, зарегистрированных блоком АРГО (ARGO) — 3890 свободно дрейфующих профилирующих поплавков, которые измеряют температуру и солесодержание в верхних 2000 м океана. Новые датчики АРГО в настоящее время задействованы в измерении ниже 2000 метров.
Изменение количества воды в океане может быть рассчитано на основе измерений массы океана, расшифрованной на основе данных, собранных спутниками программы Гравитационного Восстановления и Климатического Эксперимента (GRACE). Благодаря двум спутникам, вращающимся вокруг Земли и точно измеряющим аномалии в гравитационном поле Земли, GRACE может измерять изменяющуюся массу земной поверхности или ее недр.
Гравитационное притяжение объекта зависит от его массы. С земными горами, океанами, глубокими впадинами и различными типами горных пород, состав и толщина земной коры не везде одинаковы, и это приводит к небольшим изменениям в гравитационном поле Земли. Небольшие изменения в гравитации Земли вызывают небольшие различия в орбитальных скоростях спутников GRACE, когда они облетают планету, один отстает от другого примерно на 220 км. Два спутника используют микроволновые импульсы для измерения изменений относительно их скорости, а затем связывают это с изменениями гравитации Земли. Эти данные объединяются с другой информацией, полученной с помощью различных датчиков, таких как акселерометры и GPS на борту спутников, что позволяет ученым рассчитывать региональные вариации силы тяжести Земли и, следовательно, массы. Накапливая данные с течением времени, ученые могут отслеживать изменения в водных объектах — движение, накопление или потерю воды с определенных регионов на суше или в океанах.
Спутниковая альтиметрия обеспечивает общее измерение подъема уровня моря, так как высота океана учитывает как тепловое расширение, так и добавление дополнительной воды в результате таяния ледников и ледяных щитов. Сравнение данных общей альтиметрии и данных GRACE о массе является еще одним способом определения стерического фактора в общим повышении уровня моря.
Итак, что больше всего способствует повышению уровня моря — таяние льда или тепловое расширение? Ну, это зависит от масштаба времени, который вас интересует.
С 1970-х годов на долю теплового расширения океана приходилось около 40% наблюдаемого подъема, причем аналогичное количество приходилось на ледники и ледяные щиты. В период 1993 — 2014 годов "вклад" Гренландии в повышение уровня воды увеличился с 5% до 25% от общего изменения уровня моря. Ледяные щиты могут внести гораздо более значительный вклад в будущее. Добыча грунтовых вод, которые в конечном итоге попадают в океаны после их использования на суше, также вносит небольшой вклад — около 5%.
Фото:trud.ru