Повышение уровня моря: критерий глобального потепления

Глобальный уровень моря неуклонно повышается примерно на одну восьмую дюйма (3,2 миллиметра) каждый год с тех пор, как ученые начали измерять его два десятилетия назад. Вот почему Кармен Боенинг, научный сотрудник Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, Калифорния, была так потрясена в 2010 и 2011 годах, когда она увидела падение уровня моря на четверть дюйма (пять миллиметров) — внезапный перелом тенденции.

«Мы знали, что либо море охлаждается, либо в океане стало меньше воды», — сказал Боунинг. Как и металл, вода сжимается при охлаждении. «Поэтому мы использовали миссию НАСА GRACE, которая в основном взвешивает воду, чтобы сказать нам, сколько ее присутствует в разных частях мира, как в океане, так и на суше. Мы обнаружили, что на самом деле воды в океане стало меньше».

Вода не может просто исчезнуть. Если он покидает океан, он должен появиться где-то еще в круговороте воды. И действительно, команда Боунинга обнаружила огромное количество осадков и наводнений в Австралии и Южной Америке. Данные GRACE показывают, что во время явления Ла-Нинья в 2011 году из океана испарилось много воды. Затем другие ветры переместили осадки в Австралию.

«Это должна была быть комбинация всех этих событий одновременно, и поэтому падение было таким большим», — сказал Боунинг. «Но в какой-то момент он должен был убежать в океан. Вот что произошло дальше». Через несколько месяцев океан вернулся к уровням предыдущего года, и восходящая тенденция возобновилась.

Статья в тему: Grsit, как поговорить с социологом c=глобального потепления

Как НАСА измеряет уровень моря

Глобальный уровень моря поднялся примерно на 8 дюймов за последние 130 лет. Это может показаться не таким уж большим, но океан покрывает около 70 процентов поверхности Земли и содержит около 99 процентов ее воды. Небольшой подъем или падение связано с большим количеством воды.

«Повышение уровня моря — это критерий глобального потепления», — сказал Джош Уиллис, научный сотрудник Лаборатории реактивного движения. «Это линейка, по которой мы измеряем, насколько человеческая деятельность изменила климат.Это сумма лишнего тепла, поглощенного океаном, и воды, таявшей на ледниках и ледяных щитах».

Уиллис возглавляет миссии НАСА «Джейсон», спутники, которые измеряют уровень моря и топографию поверхности океана, а также изменения высоты поверхности океана в разных районах земного шара. Это изменение частично обусловлено более глубокими течениями и погодными условиями, такими как Эль-Ниньо, Ла-Нинья и Тихоокеанское десятилетнее колебание. Эти закономерности перемещают огромное количество воды из одних районов океана в другие, толкая одни части поверхности вниз, а другие вверх.

Миссия Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE), которая помогла Боенингу и Уиллису отслеживать воду во время Ла-Нинья 2011 года, собирает данные с помощью двух спутников, вращающихся вместе вокруг Земли. Когда ведущий спутник сталкивается с небольшим изменением гравитации Земли, сила оттягивает его немного дальше от партнера. Второй спутник измеряет расстояние между ними, чтобы оценить силу земного притяжения.

Статья в тему: Глобальное потепление и как его решить

Гравитация планеты меняется, потому что в разных местах накапливается разное количество массы. Например, в Гималаях Земли намного больше, чем в дельте Миссисипи. Точно так же, когда вода сливается в определенной части океана, она сильнее тянет спутники GRACE.

Но изменения на суше также играют роль. Например, лед Гренландии тает. «По мере того, как земля теряет массу, ее гравитационное притяжение становится не таким сильным, поэтому она теряет способность притягивать воду», — сказал Боунинг. уровень моря вокруг Гренландии на самом деле снижается».

Масса, высота и тепло

Океан также нагревается. Небольшие теплопередачи происходят постоянно на поверхности океана, и, в конечном счете, океан поглощает большую часть тепла парниковых газов, захваченных земной атмосферой. Это тепло нагревает весь океан, заставляя его расширяться.

Расширение кажется простым, но его измерение представляет собой сложную задачу.«Более 90 процентов тепла, попавшего в атмосферу Земли в результате глобального потепления, уходит в океаны», — сказал Уиллис. Данные о температуре с корабля 19-го века по сравнению с набором из 3600 буев, измеряющих температуру океана сегодня, подтверждают, что океан, особенно его верхняя половина, нагревался с 1870 года.

Однако в нижней половине океана это труднее сказать. Буи измеряют только примерно на полпути ко дну, глубина около 1,25 мили (2000 метров). На протяжении многих десятилетий океанские течения тянут воду с поверхности океана в его глубины. Ученые предположили, что глубокие слои океана тоже нагреваются, но в новой статье Уиллиса и других ученых из Лаборатории реактивного движения не было обнаружено заметного потепления ниже этой отметки в 2000 метров с 2005 года.

Статья в тему: Кто финансирует исследования глобального потепления

«Мы пока не видим тепла в глубинах океана. Эффект был слишком мал за наши десять лет данных, и способы, которыми океан может отводить тепло на глубину, очень медленны. Это может занять сто лет, — сказал Уиллис. «Нам по-прежнему приходится полагаться на данные, а не на наши симуляции, чтобы выяснить, что происходит в глубинах океана. Так что у нас есть еще кое-какая научная работа».

С другой стороны, в другой статье из того же журнала было обнаружено, что более ранние исследования резко недооценивали потепление в Южном океане с 1970-х годов. Новые оценки показывают, что он поглощал от 25 до 58 процентов тепла больше, чем предполагали предыдущие исследователи.

Ученые продолжат узнавать больше о тонкостях океана, исправляя предположения и пересматривая старые оценки. Но Уиллис предостерегает от того, чтобы не упускать из виду сильную глобальную тенденцию к повышению уровня моря.

«Картина очень проста, — сказал он. «Океан нагревается и вызывает повышение уровня моря. Лед тает и вызывает повышение уровня моря. Мы можем увидеть результаты на береговой линии».

Эта функция является частью серии исследований того, как НАСА отслеживает круговорот воды на Земле.Другие океанские миссии включают Aquarius, который измеряет соленость океана, чтобы дать ученым подсказки о характере испарения и осадков, а также об изменениях плотности океана, которые могут влиять на характер циркуляции. Миссия «Топография поверхностных вод и океана» (SWOT) улучшит топографические измерения на побережье после запуска в 2020 году. Узнайте больше обо всех миссиях НАСА по изучению Земли.

Статья в тему: Как остановить глобальное потепление поможет бороться с терроризмом