Как мы измеряем глобальные изменения уровня моря (продолжение)
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
