Vandenynų ir jūrų lygis ir jo pokyčiai. Pasaulio jūros lygis kyla greičiau nei manyta

Šiandien niekam nebe paslaptis, kad dėl visuotinio atšilimo pakilo Pasaulio vandenyno lygis. Tačiau nepaisant moderniausios įrangos ir daugybės duomenų, mokslininkai vis dar negali sukurti vieningo jūros lygio dinamikos pasauliniu mastu vaizdo.

Tikrai žinoma tik viena: nuo XIX amžiaus vidurio jūros lygis nuolat kyla, o nuo 1993 metų šis reiškinys įgavo nerimą keliantį greitį.

2015 metais ši tema buvo keliama ne kartą: pasirodė daug mokslinių darbų, pagal kuriuos Pasaulio vandenyno lygis pakilo per pastaruosius 20 metų. Bendras augimo tempas nuo 1993 m. iki 2014 m. yra apie 2,6–2,9 milimetro per metus, o paklaida plius minus 0,4 milimetro. Tuo pačiu NASA pareiškė, kad šis efektas papildomai yra tai, kad vandenynas gauna daugiau nei 90% šilumos.

Naujas Jungtinio aplinkos mokslų instituto (JAV) specialistų atliktas tyrimas optimizmo nepridėjo. Pagrindinė didelio masto darbo, trukusio 25 metus, išvada yra tokia: pasaulinis jūros lygis nekyla tolygiai; jos augimas pamažu spartėja. Ir jei ši tendencija tęsis, ankstesnes prognozes dėl vandens kilimo Pasaulio vandenyne – 30 centimetrų iki 2100 m. – galima drąsiai padauginti iš mažiausiai dviejų.

Prisiminkime, kad nuo 1992 metų pabaigos Pasaulio vandenyno lygis buvo matuojamas tarptautinės palydovinės sistemos TOPEX/Poseidon. Tyrimo autoriai išanalizavo šių įrenginių duomenis, o kartu su jais ir informaciją, gautą iš trijų Jasonų šeimos palydovų, kurių pirmasis pradėjo veikti 2001 m. Šios kosminės okeanografijos laboratorijos matuoja pasaulio vandenynų paviršiaus topografiją.

Be to, buvo atsižvelgta į antžeminių potvynių jutiklių ir klimato modeliavimo duomenis.

Specialistai skaičiuoja, kad jūros lygio kilimo tempas per metus pakyla apie 0,08 milimetro (be to, kasmet vanduo pakyla 3 milimetrais). Jei viskas liks taip, kaip yra, iki amžiaus pabaigos Pasaulio vandenynas kasmet pakils bent 10 milimetrų ir, palyginti su dabartiniu lygiu, padidės dar 60–65 centimetrais.

Be to, kaip pažymėjo mokslinės grupės vadovas profesorius Steve'as Neremas, visi šiame darbe pateikti įverčiai, nors ir didesni už ankstesnius, vis dar labai kuklūs.

Anot jo, pagrindinė šio augimo priežastis vis dar ta pati – . Padėties pablogėjimas: dėl to pakyla oro ir vandens temperatūra.

Pasak ekspertų, jūros lygio kilimas vyksta dviem būdais. Pirma, šylantis vanduo plečiasi, o ši vandenynų „terminė plėtra“ per pastaruosius 25 metus jau pakėlė pasaulinį vandens lygį maždaug 3–4 centimetrais. Antra, tirpstančių ledynų vanduo patenka į Pasaulio vandenyno vandenis, o tai taip pat padidina jo lygį.

Vulkaninė veikla taip pat daro savo indėlį, nors ir palyginti nedidelį. Anksčiau Neremo komanda išsiaiškino, kad ugnikalnis išsiveržė 25 metus, todėl dabar ekspertai vadovaujasi šiais rodikliais, siekdami sumažinti klaidų skaičių iki minimumo.

Kaip jau minėta, palydoviniai aukščiamačiai (aukščiamačiai) taip pat buvo patikrinti antžeminiais potvynio duomenimis. Autoriai aiškina, kad ši informacija itin svarbi: dėl vandens buvimo vandenynuose potvyniai gali tapti pavojingesni pakrančių rajonų gyventojams.

Analizuojant ir apibendrinant didžiulius duomenų kiekius, galima sukurti naujausius ir tiksliausius klimato modelius. Jie padės ne tik numatyti ateities prognozes ir įvertinti aplinkos nelaimės, prie kurios artėjame, mastą, bet ir numatyti galimas stichines nelaimes atskiriems regionams, apibendrina ekspertai.

Beje, 2016 metais amerikiečių klimatologas teigė, kad tirpstantys ledynai iki 2100 metų pakels jūros lygį bent vienu metru, o jei pasirašiusios šalys to nesilaikys – tai visais penkiais metrais. Kai kurie kolegos jo teiginį laikė nepagrįstu, tačiau dabar atrodo, kad jų argumentai tirpsta greičiau nei Antarktidos ledas.

Viena iš labiausiai paplitusių temų, susijusių su klimato kaita, yra visuotinis atšilimas, dėl kurio vyksta pastebimi pokyčiai. Tačiau jie turės įtakos ne tik atmosferai, nes viskas yra tarpusavyje susiję. Viena iš šių jungčių yra „atmosfera-hidrosfera“. Šiandien šiek tiek pakalbėsime apie visuotinio atšilimo pasekmes, kurios atsiras Žemės vandens apvalkale - apie kylantį jūros lygį.

Nuo XX amžiaus aštuntojo dešimtmečio (jau beveik 40 metų) vidutinė temperatūra planetoje sparčiai kyla. Laikotarpis nuo 2000 iki 2010 metų oficialiai laikomas šilčiausiu nuo pirmųjų instrumentinių stebėjimų pradžios. Tačiau oro temperatūra kyla netolygiai: stipriausias atšilimas fiksuojamas Arktyje. Arkties ledas yra klimato kaitos rodiklis, ir būtent šis rodiklis tirpsta. Ledynai tirpsta ne tik Arktyje, bet ir visame pasaulyje.

Ledynai yra vandens ir gėlo geriamojo vandens šaltinis, kuris yra svarbus žmonėms ir gyvūnams. Jūros vanduo netinkamas vartoti, todėl ateityje susidursime su keliais sunkumais. Ledynai kalnuose yra upių šaltinis, aplink kurį gyvena visa gyva būtybė. Praradus ledynus, iškart netenkame nemažai geriamųjų šaltinių. Dauguma sniego maitinamų upių yra vidutinio klimato platumose (Rusija, Suomija, Norvegija, Kanada ir daugelis kitų šalių), kur kalnuose sniego riba yra palyginti žema (pavyzdžiui, Afrikoje sniego linijos aukštis yra mažesnis). 6 km).

Sniego linija yra žemės paviršiaus lygis, virš kurio vyrauja kietų kritulių kaupimasis, o ne tirpimas ir garavimas, kitaip tariant, susidaro sniego danga ir ledynai.

Sniego linijos aukščio priklausomybė nuo vietos platumos

Ledynams tirpstant visas vanduo suteka į pasaulio vandenynus. Pasaulio vandenynas yra ištisinis Žemės vandens apvalkalas, susidedantis iš 4 vandenynų: Atlanto, Indijos, Ramiojo ir Arkties. Tirpstančių ledynų daugės jūros lygio.

Didžiausias vandens tiekėjas yra Antarktida. Jos plotas yra 14 milijonų km2, tai yra 82% Rusijos ploto.

Dabar tik įsivaizduokite, kaip 3 km storio Antarktidos (arba Rusijos) ledo sluoksnis pradeda tekėti į vandenyną... siaubas. Laimei, temperatūra Pietų ašigalyje kyla lėčiau nei Arktyje.

Kiti pagrindiniai papildomo vandens šaltiniai yra Arktis ir Grenlandija. Grenlandijos plotas yra 2,13 milijono km2 (15% Antarktidos ploto). Arktyje, naujausiais duomenimis, 3-4 mln. km2 užima ledas (~25% Antarktidos ploto).

Antarktida, Arktis ir Grenlandija yra trys didžiausi vandens šaltiniai. Jei neatsižvelgsime į kitus šaltinius ir manysime, kad visų trijų atstovų storis yra vienodas, tada jų santykis yra toks: 71, 18 ir 11%. Tiesą sakant, tai toli gražu netiesa: ledo storis Arktyje ne visada siekia 2 metrus, o tai nė iš tolo neprilygsta 3 km Antarktidos. Todėl pavojingiausias tirpimo objektas yra „baltasis žemynas“, kuris lėtai, bet užtikrintai panardins pakrančių miestus.

Ne paskutinis vaidmuo kylant jūros lygiui vaidina svarbų vaidmenį kylant vandenynų temperatūrai. Kaitinamas, didžiausias vandens tankis stebimas esant 4 °C temperatūrai. Be to, kuo aukštesnė temperatūra, tuo mažesnis tankis. Žinoma, tai nepalyginama su ledynų tirpimu, bet vis tiek sustiprina efektą.

Tiesą sakant, apie kylančio jūros lygio pasekmes

Mokslininkai kuria įvairius scenarijus ir problemų sprendimo būdus. Pagal pesimistiškiausią scenarijų iki 2100 m. iš Grenlandijos ir Arkties ledynų beveik nieko neliks (bent jau antrojo tikrai). Su tokia įvykių raida 2050 metais galime pradėti atsisveikinti su Bermudais, Maldyvais, dalis Nyderlandų „eis į žuvis“, potvyniai prasidės Hamburge, Kaliningrade, Sankt Peterburge ir kai kuriuose kituose miestuose. Ir tai ne tušti pareiškimai, įsitikinkite patys. Žemiau pateikiame kai kurių pakrantės zonų reljefo aukščio profilį.

Nyderlandai yra Vakarų Europos šalis. Jo plotis vidutiniškai 130 km. Kitaip tariant, atokiausios vietos yra nutolusios kiek daugiau nei 100 km nuo Šiaurės jūros. Žemiau pateikėme šios šalies reljefo aukščio profilio skerspjūvį ir gavome įdomų rezultatą. Beveik pusės teritorijų aukštis virš jūros lygio yra ne didesnis kaip 5 metrai. Šis grafikas, žinoma, neatspindi visos šalies topografijos. Statybos metu buvo gauti tiek didesnio, tiek mažesnio aukščio profiliai. Užėmėme vidutinę poziciją, tai atsispindi profilyje.

Nyderlandų aukščio virš jūros lygio profilis

Nyderlandų pietinei kaimynei Belgijai pasisekė daug labiau. Čia per artimiausius 70-100 metų po vandeniu gali patekti tik 10-15 km pakrantės zonos.

JAV labiausiai nukentės Teksaso, Luizianos, Floridos ir Pietų Karolinos valstijos. Vidutiniškai plotas bus po vandeniu 7–12 km atstumu, išskyrus Luizianą: čia kai kur iki 45–50 km (ir tai yra beveik pusė valstijos). Šių valstybių pakrantės kartu sudaro apie pusę visos vakarinės pakrantės.

Luizianos (JAV) reljefo profilis virš jūros lygio

Iki 2100 m. beveik pusė Nyderlandų, Naujasis Orleanas, dalis Majamio, Šanchajus gali būti po vandeniu, Kairui iškils grėsmė, o dalis Egipto taip pat „eis į žuvis“.

Argentinoje ryškėja nedžiuginantis vaizdas: nemažai pakrantės miestų bus užtvindyti. Žemiau pateikėme šios šalies užtvindytos teritorijos profilį.

Argentinos reljefo aukščio virš jūros lygio profilis

Didžiulei teritorijai gresia potvynis. Beveik trisdešimties kilometrų zonos aukštis virš jūros lygio yra ne didesnis kaip 2–4 m.

Kad ilgai neaprašytumėte visų pasekmių, pasidomėkite pasaulio vandenyno lygių žemėlapyje save. Žemiau, sekdami nuorodą, galite nustatyti jūros lygio kilimo aukštį. Įvairiais mokslininkų skaičiavimais, dabartiniame amžiuje pasaulio vandenynų lygis pakils 2–3 metrais. Standartas yra 10 pėdų (apie 3 metrai).

Pasaulinio jūros lygio kilimo žemėlapis

Pasaulinio jūros lygio kilimo žemėlapis 2

Tačiau neturėtumėte visiškai pasikliauti pasaulio vandenynų pakilimo žemėlapis, ypač Kaspijos jūros regione. Šio rezervuaro lygis yra žemiau jūros lygio 29 metrų aukštyje.

Studijavome jūros elgsenos istoriją. Paaiškėjo, kad jis elgiasi visiškai kitaip, nepaklūsta Pasaulio vandenynui! Per pastaruosius kelis šimtmečius Kaspijos jūros lygis pasikeitė 3 ar daugiau metrais. Tik XX amžiuje svyravimai viršijo 2 metrus. Atrodo, kad šis tvenkinys kvėpuoja. Tuo pačiu metu tokie pokyčiai nesukėlė rimtų pasekmių pakrančių zonoms, o aukščiau pateiktas žemėlapis, kylant Pasaulio vandenyno lygiui, panardina po vandeniu visą Volgos deltą (kartu su Astrachane).

Tačiau tai, kad žemėlapis nėra visiškai patikimas potvynio šaltinis, numato patys kūrėjai: „Atkreipkite dėmesį, kad analizei neužtenka tik teritorijos aukščio, nes yra daug kitų faktorių...“.

Tiesą sakant, labai sunku numatyti būsimą atmosferos-hidrosferos sistemos elgesį. JAV taip pat stebi jūros lygį ir sužinojo vieną įdomų dalyką:

„Jūros lygis vakarinėje JAV pakrantėje iš tikrųjų nukrito per pastaruosius 20 metų – ilgalaikiai gamtos ciklai nuo mūsų slepia globalinio atšilimo padarinius. Tačiau yra visų požymių, kad ši nuotrauka tuoj pasikeis...“ – sakė NASA okeanografas Joshas Willisas.

Bet jei net ir optimistinis Pasaulio vandenyno lygio elgesio scenarijus išsipildys, didelė žala bus padaryta pirmiausia Nyderlandams. Taip pat bus paveikti kiti regionai, ypač JAV vakarinė pakrantė ir Okeanija. Remiantis topografija, labiausiai pažeidžiama potvynių vieta bus vakarinis Europos pakraštys. JAV vakarinė pakrantė taip pat yra pažeidžiama, tačiau tik jos pietinis pakraštys (Teksasas, Luiziana, Florida, reljefo aukštis yra 20-50 metrų ir didesnis).

Vienareikšmiškai teigti, kad per artimiausius 100–200 metų įvyks pasaulinė katastrofa, yra gana kvaila. Nemažai ekspertų mano, kad viskas vyksta kaip įprasta, tiesiog planetoje prasideda dar vienas ciklas, tik dabar dalyvaujant pačiam žmogui. Koks bus pokyčių rezultatas, tiksliai nežinome, bet žmogus turi būti jiems pasiruošęs.

Susijusios temos:

Arkties ledo pokyčiai

Naujas ledynų tyrimo metodas

Jūros lygis- Pasaulio vandenyno laisvojo paviršiaus padėtis, matuojama išilgai svambalo linijos, palyginti su tam tikru įprastiniu atskaitos tašku. Šią padėtį lemia gravitacijos dėsnis, Žemės sukimo momentas, temperatūra, potvyniai ir kiti veiksniai. Yra "momentinis", potvynių, vidutinis dienos, vidutinis mėnesio, vidutinis metinis ir vidutinis ilgalaikis jūros lygis.

Veikiamas vėjo bangų, potvynių, jūros paviršiaus įkaitimo ir vėsinimo, atmosferos slėgio svyravimų, kritulių ir garavimo, upių ir ledynų nuotėkio, jūros lygis nuolat kinta. Ilgalaikis vidutinis jūros lygis nepriklauso nuo šių jūros paviršiaus svyravimų.

Jūros lygis

Vidutinio ilgalaikio jūros lygio padėtį lemia gravitacijos pasiskirstymas ir hidrometeorologinių charakteristikų (vandens tankio, atmosferos slėgio ir kt.) erdviniai netolygumai.

Jūros paviršiaus aukštis

Jūros paviršiaus aukštis (VMP

Taip pat žr

Pastabos

Nuorodos

Jūros lygis- Pasaulio vandenyno laisvojo paviršiaus padėtis, matuojama išilgai svambalo linijos, palyginti su tam tikru įprastiniu atskaitos tašku.

Šią padėtį lemia gravitacijos dėsnis, Žemės sukimo momentas, temperatūra, potvyniai ir kiti veiksniai. Yra "momentinis", potvynių, vidutinis dienos, vidutinis mėnesio, vidutinis metinis ir vidutinis ilgalaikis jūros lygis.

Veikiamas vėjo bangų, potvynių, jūros paviršiaus įkaitimo ir vėsinimo, atmosferos slėgio svyravimų, kritulių ir garavimo, upių ir ledynų nuotėkio, jūros lygis nuolat kinta. Ilgalaikis vidutinis jūros lygis nepriklauso nuo šių jūros paviršiaus svyravimų. Vidutinio ilgalaikio jūros lygio padėtį lemia gravitacijos pasiskirstymas ir hidrometeorologinių charakteristikų (vandens tankio, atmosferos slėgio ir kt.) erdviniai netolygumai.

Vidutinis ilgalaikis jūros lygis, pastovus kiekviename taške, laikomas pradiniu lygiu, nuo kurio matuojamas aukštis sausumoje. Matuojant jūros gylį su atoslūgiais, šis lygis laikomas nuliniu gyliu – vandens lygio žyma, nuo kurios matuojami gyliai pagal laivybos reikalavimus. Rusijoje ir daugumoje kitų buvusios SSRS šalių, taip pat Lenkijoje absoliutūs taškų aukščiai žemės paviršiuje matuojami nuo vidutinio ilgalaikio Baltijos jūros lygio, nustatyto pagal nulinį Kronštato matuoklį. Vakarų Europos šalių gyliai ir aukščiai skaičiuojami Amsterdamo matuokliu (Viduržemio jūros lygis matuojamas Marselio matuokliu). JAV ir Kanados atspirties taškas yra Kanados mieste Rimouski, o KLR - Čingdao mieste. Potvynių matuoklis naudojamas jūros lygio svyravimams matuoti ir registruoti.

Kadangi yra daug veiksnių, turinčių įtakos pasauliniam orų pokyčiui (pavyzdžiui, visuotinis atšilimas), prognozės ir įvertinimai apie jūros lygio pokyčius artimiausioje ateityje nėra itin tikslūs.

Jūros paviršiaus aukštis[ | kodas]

Jūros paviršiaus aukštis (VMP) yra vandenyno paviršiaus aukštis (arba topografija arba reljefas). Akivaizdu, kad dieną jis yra labiausiai jautrus Žemę veikiančių Mėnulio ir Saulės potvynių ir potvynių jėgų įtakai. Dideliu laiko mastu PMF įtakoja vandenyno cirkuliacija. Paprastai dėl vandenyno cirkuliacijos topografija nuo vidutinio lygio nukrypsta daugiausia ±1 m. Lėčiausi PMF pokyčiai vyksta dėl Žemės gravitacinio lauko (geoido) pokyčių dėl žemynų persiskirstymo, jūros kalnų susidarymo ir panašiai.

Kadangi Žemės gravitacijos laukas dešimtmečius ir šimtmečius yra gana stabilus, vandenyno cirkuliacija vaidina didesnį vaidmenį stebint PMF kintamumą. Sezoniniai šilumos pasiskirstymo pokyčiai ir vėjo jėga daro įtaką vandenyno cirkuliacijai, o tai savo ruožtu turi įtakos PMF. PMF svyravimai gali būti matuojami naudojant palydovo altimetriją (pvz., TOPEX/Poseidon, Jason 1 palydovus) ir naudojami, pavyzdžiui, nustatyti jūros lygio kilimą, apskaičiuoti šilumos kiekį ir geostrofines sroves bei aptikti ir tirti vandenyno sūkurius.

Taip pat žr.[ | kodas]

Pastabos[ | kodas]

Nuorodos[ | kodas]

Grafikas, rodantis jūros lygio svyravimus per pastaruosius 550 milijonų metų

Absoliutus jūros paviršiaus aukštis (centimetrais) Golfo srovės srityje 2008 m. kovo 10 d., gautas iš Jason 1 palydovo duomenų. Rodyklės rodo geostrofines sroves, susijusias su jūros paviršiaus aukščio pokyčiais .

Vandenyno lygio matavimo metodai.
Palydovinė altimetrija

Jūros lygis matuojamas vandens matavimo stotyse, kurios įrengtos pakrantės hidrometeorologijos stotyse. Paprasčiausias prietaisas lygiui matuoti yra vandens matuoklis, kuris yra standžiai pritvirtintas žemėje taip, kad žemiausiame lygyje tam tikroje vietoje skaitymo skalės nulis visada būtų vandenyje. Vandens matuokliams apsaugoti dažnai naudojamos hidrotechninės konstrukcijos – molai, krantinės, užtvankos ir molai.

Schema
palydovinė altimetrija

Įrengtose hidrometeorologijos stotyse vykdomas nuolatinis lygio svyravimų fiksavimas potvynių matuokliai -įvairių tipų registratoriai. Daugumos tokių įrenginių konstrukcijas galima suskirstyti į du tipus: plūdinį ir hidrostatinį.

Plūdinis potvynių matuoklis fiksuoja plūdės lygį, plūduriuojantį specialiame šulinyje, sujungtame su jūra horizontaliu vamzdžiu. Atsvaru ant lanksčios vielos ar troso pakabintos plūdės virpesiai perduodami į matavimo ratuką, o iš jo – į rašymo įrenginį, kuris ant juostos nubraižo lygio svyravimų kreivę.

Potvynių matuoklių įrengimo būdai:šulinyje ant kranto (a), ant polinio pamato (b)

Hidrostatinio potvynio matuoklio konstrukcija paremta gerai žinomo aneroidinio barometro principu. Tokių prietaisų jautrūs jutikliai, dažniausiai dedami rezervuarų dugne, reaguoja į hidrostatinio slėgio svyravimus, atsirandančius keičiantis jūros lygiui. Stacionarių tokių potvynių matuoklių modelių davikliai montuojami šuliniuose arba ant povandeninių hidrotechnikos statinių konstrukcijų, o fiksuojanti prietaiso dalis yra vandens apskaitos stoties būdelėje. Kai kurie hidrostatinių potvynių matuoklių modeliai yra skirti autonominiam darbui. Juose prietaiso matavimo ir fiksavimo dalys sumontuotos viename vandeniui atspariame korpuse, o konstrukcija sumontuota apačioje.
Pasaulio vandenyno lygio elgesio stebėjimai pakrantės stotyse ir postuose negali pateikti išsamaus jo svyravimų vaizdo, nes jie atliekami tik siauroje pakrantės juostoje. Atvirame vandenyne gali atsirasti daugybė lygių disbalansų, kuriuos sukelia netolygus tankio pasiskirstymas, didelės srovės ir kitos panašios priežastys.
Išmatuoti absoliutų lygio žymes atvirame vandenyne tapo įmanoma tik pradėjus naudoti radijo aukščiamačius, sumontuotus ant dirbtinių Žemės palydovų. Atstumų nuo kosminio objekto iki žemės paviršiaus matavimo technika buvo pradėta kurti praėjusio amžiaus aštuntajame dešimtmetyje ir buvo vadinama palydovinė altimetrija. Palydoviniai metodai leidžia nuolat stebėti lygų Pasaulio vandenyno paviršių.
Galimi keli palydovų orbitų skaičiavimo variantai geodeziniams ir kitiems žemės paviršiaus didelio aukščio matavimams.

Panagrinėkime vadinamąją programą izo maršrutas palydovinius vaizdus, ​​​​kurie gerai iliustruoja pagrindinius palydovinės altimetrijos principus.

Sankt Peterburgas. Kronštatas. Paviljonas(jame sumontuotas potvynio matuoklis ) ir vandens matuoklis, ką teisinga vadinti grėbliu Nr. 1 šalyje, - Kronštato pėda. Aukštis Rusijoje matuojamas nuo Baltijos jūros „nulio“.

Palydovo su radijo aukščiamačiu izo-maršruto orbitos parametrai parenkami taip, kad kiekviena sekanti orbita ( takelis) pasislinkęs, palyginti su ankstesniu, tam tikru pastoviu dydžiu. Po tam tikro apsisukimų skaičiaus ( ciklas) palydovas patenka į pirmojo takelio maršrutą, po kurio visas ciklas kartojamas dar kartą. 1992 m. pagal programą TOPEX/Poseidon, tiriant Pasaulio vandenyno paviršiaus cirkuliaciją ir topografiją, palydovas su dviem radijo aukščiamačiais (aukščiamačiais) buvo paleistas į artimą Žemės orbitą, kurios aukštis virš jūros lygio ir nuolydis buvo 1336 km. iki 66° pusiaujo plokštumos. 2001 metais į tą pačią orbitą buvo paleistas antrasis šios programos palydovas Jason-1. Atstumas tarp gretimų takelių ties pusiauju – 300 km, vieno ciklo trukmė – 10 dienų. Per tą laiką Žemės paviršių dengia taisyklingas rombinis palydovų takų tinklelis, kurio matavimai kartojami apie 36 kartus per metus.

Grafike rodomas jūros lygio pokytis (mm, vertikalioje skalėje)
pagal TOPEX/Poseidon palydovo altimetrijos duomenis devintajame dešimtmetyje – 2000-ųjų pradžioje.

Atliekant palydovo altimetriją, jūros paviršiaus aukštis geoido paviršiaus atžvilgiu apskaičiuojamas pagal išmatuotą palydovo aukštį virš jūros ir paties palydovo orbitinį aukštį – atsižvelgiant į pataisas, susijusias su aukščiamačių instrumentiniu tikslumu, jūros paviršiaus būklę, signalo praėjimą per tankius atmosferos sluoksnius ir kai kuriuos kitus. Rezultatas yra vidutinis jūros paviršiaus aukštis, kuris yra apskaičiuota vertė, gauta apskaičiuojant vieno ar kelių palydovų, esančių arčiausiai netrikdomo vandenyno paviršiaus, altimetrijos matavimų vidurkį. Tokių matavimų tikslumas yra apie 5 cm.

Pasaulio vandenyno lygis praeityje ir šiandien.
Dinaminė topografija

Periodiškai pasikartojantys lygio svyravimai apie 15-25 tūkstančių metų laikotarpiais, kuriuos sukelia apledėjimas ir lemia pasaulinio vandens tūrio pokyčius vandenyne, vadinami eustatinis. Paskutinis didelis apledėjimas Žemės istorijoje (Wurm) didžiausią išsivystymą pasiekė maždaug prieš 18 tūkst. Tada, apledėjimo piko metu, vandenyno lygis dėl didelio vandens kiekio koncentracijos ledynuose, įvairiais vertinimais, nukrito 65–125 m, palyginti su dabartine būkle. Atkreipkite dėmesį, kad šimto metrų lygio sumažėjimas dabartinėse Pasaulio vandenyno ribose atitinka maždaug 36 milijonų km3 skysto vandens pašalinimą, kuris visas virsta kieta būsena ir sudaro ledo sluoksnį žemynuose. Kai ledas pradeda tirpti, tirpsmo vanduo grįžta į vandenyną, o tai pasireiškia laipsnišku jo lygio kilimu.

Jūros lygio pokyčiai per pastaruosius 800 tūkstančių metų

Per 8-10 tūkstančių metų po Viurmo ledyno viršūnės jūros lygis kilo gana tolygiai, vidutiniu 8-9 m per tūkstantį metų greičiu. Per pastaruosius 6 tūkstančius metų lygio kilimas laipsniškai lėtėjo, o praėjusį tūkstantmetį pakilimas siekė apie metrą. Šiuo metu Žemės gamta ir jos klimato sistema yra tipiškomis sąlygomis tarpledyninis, kurio optimumas jau praėjęs. Su didele tikimybe galime daryti prielaidą, kad tokiomis sąlygomis pasaulietiniai lygio svyravimai ±1 m per tūkstantį metų (vidutiniškai 1 mm/metus) yra normalus reiškinys Žemės istorijoje.
Dabartinei Pasaulio vandenyno lygio būklei įvertinti naudojami palydovinių altimetrijos matavimų duomenys ir platūs okeanografinių stebėjimų masyvai, iš kurių galima apskaičiuoti sterinio lygio topografiją. Vieno lygio matavimai (tiek palydoviniai, tiek antžeminiai) atspindi aukščio nuokrypius, atsirandančius dėl vėjo bangų, bangavimo, potvynių ir kitų trumpalaikių poveikių. Vidutiniškai matuojant masę, eliminuojami visi trumpalaikiai ir atsitiktiniai lygio paviršiaus trikdžiai, paliekant tik nuolatinių ilgalaikių veiksnių sąlygotus lygio aukščius. Taikant šią procedūrą gauta vandens paviršiaus topografija, susidariusi veikiant dinaminėms priežastims, tarp kurių galima išskirti platumos netolygų vandenyno paviršiaus įkaitimą, didelių stacionarių atmosferos veikimo centrų įtaką, taip pat didžiausias dalis. vadinama vandenyno cirkuliacija dinamiška topografija.
Palydovinės altimetrijos medžiagų apdorojimas naudojant TOPEX/Poseidon programą leido gauti pirmąjį vidutinio vandenyno lygio topografinį žemėlapį, sukurtą iš tiesioginių matavimų. Didžiausi dinaminio lygio nuokrypiai svyruoja nuo –110 iki +130 cm, t.y. vidutiniškai dešimtimis centimetrų aukščiau ir žemiau geoido paviršiaus.
Aukščiausias lygis stebimas šiauriniame atogrąžų regione vakarinėje Ramiojo vandenyno dalyje, į pietus nuo Japonijos salų. Žemiausi dinaminio lygio lygiai yra pietinio vandenyno šiaurinėje pakraštyje, 60 pietų platumos juostoje. Kiekviename vandenyne* lygių skirtumai nuo tropikų iki didelių platumų yra du (Atlanto vandenynas) – du su puse (Ramiojo vandenyno) metro. Ramiojo vandenyno lygis visose platumose aukščiausias, Atlanto – žemiausias, skirtumas vidutiniškai 60-65 cm, Indijos vandenyno lygis yra tarpinėje padėtyje.
Sterinio lygio skaičiavimai, atlikti pagal vidutines metines jūros vandens temperatūros ir druskingumo vertes šiuose vandenynuose, parodė, kad „aukščiametrinio“ ir „sterinio“ lygių topografijos skirtumai beveik neviršija abiejų skaičiavimuose leidžiamų klaidų. Tai reiškia, kad pagrindinę vidutinio netrikdomo vandenyno lygio nukrypimų nuo geoido paviršiaus priežastį lemia vandenynų vandenų tankio skirtumas, tai yra temperatūros ir druskingumo skirtumai, nuo kurių priklauso tankis. Kuo aukštesnė jūros vandens temperatūra ir mažesnis druskingumas, tuo mažesnis jo tankis ir atvirkščiai.

Populiari mokslinė meteorologijos svetainė

Sumažėjus tankiui, padidėja tūris, taigi ir lygis. Įdomu tai, kad Ramiojo vandenyno lygio perteklių šiauriniame pusrutulyje daugiausia lemia sumažėjęs jo vandenų druskingumas, o vidutinio klimato pietinio pusrutulio platumose – padidėjusi jų temperatūra.

Pasaulinis vandenyno konvejeris

Lygio viršijimas yra matomas ženklas, tiesiogine prasme gulintis ant paviršiaus. Tačiau yra ir kitų savybių, kurių viename vandenyne atrodo per daug, o kitame jų nepakanka. Pavyzdžiui, maistinių medžiagų (silikatų ir fosfatų) kiekis Ramiojo vandenyno šiaurėje yra 2–3 kartus didesnis nei jų koncentracija Šiaurės Atlanto vandenyse. Priešingas vaizdas stebimas dėl ištirpusių karbonatų ir deguonies pasiskirstymo, kurių koncentracija didžiausia Atlanto vandenyne ir palaipsniui mažėja link šiaurinės Ramiojo vandenyno dalies. Šie ir kai kurie kiti panašūs faktai leidžia daryti išvadą apie tarpokeaninį keitimąsi savybėmis pasaulinės cirkuliacijos pavidalu, prasiskverbiantį per trijų vandenynų erdvę - nuo Šiaurės Atlanto per Indijos vandenyną iki šiaurinių Ramiojo vandenyno platumų. . Pagal šiuolaikines idėjas egzistuoja tokia uždara cirkuliacija, susidedanti iš paviršinių ir gilių, priešingai nukreiptų srautų, ji buvo vadinama pasaulinis vandenyno konvejeris.

Pasaulio vandenyno lygio kitimo veiksniai.

Plačiai paplitęs Ramiojo vandenyno lygio perteklius rodo, kad yra pastovus horizontalus slėgio gradientas, kuriuo siekiama išlyginti lygius ir suvesti juos į pusiausvyros būseną. Šio gradiento įtakoje šiltų vandenų srautas juda iš „aukščiausio“ Ramiojo vandenyno regiono per Indonezijos jūrų sąsiaurius į pietvakarius, kuris per Indijos vandenyną, apjuosdamas pietinį Afrikos galą, patenka į Atlanto vandenyną. . Toliau abiejų Amerikos pakrantėse šie vandenys kerta Atlanto vandenyną iki jo šiaurės vakarų regiono. Ten dėl intensyvaus garavimo paviršiniai vandenys įdruskėja ir sutankėja, o tai lemia jų konvekcinį nusėdimą. Pasiekę 2000–3000 m gylį, jie susimaišo su šaltais iš Arkties baseino atplaukiančiais vandenimis ir pradeda formuoti gilią, priešingai nukreiptą pasaulinės cirkuliacijos atšaką. Kertant Atlanto vandenyną iš šiaurės į pietus, gilūs vandenys teka į cirkumpolinę (vakarų vėjų) srovę, kuri nešama į rytus palei Antarktidos pakrantę. Ramiojo vandenyno pietinėje dalyje prieš Drake pasažą gilieji vandenys pasisuka į šiaurę ir šia kryptimi pasiekia Aleutų salų regioną, kur, būdami mažiau tankūs, palyginti su vietiniais giliaisiais vandenimis, lėtai kyla į viršutinius paviršiaus sluoksnius, uždarydami „Konvejerio juosta“.

Konvejeris "profilyje"

Šis judėjimas vyksta labai lėtai ir nėra registruojamas jokiais instrumentais. Apskaičiuota, kad visiško Atlanto ir Ramiojo vandenynų vandenų apsikeitimo pasaulinio vandenyno konvejerio sraute laikotarpis yra nuo daugelio šimtų iki pusantro tūkstančio metų. Šios ilgos kelionės metu su aplinkiniais vandenimis vyksta lėtas nuolatinis šilumos, druskų, maistinių medžiagų ir dujų mainai. Žemės klimato sistemoje vykstantys pokyčiai, išreikšti šilumos ir drėgmės persiskirstymu, atmosferos procesų paūmėjimu, oro sąlygų sutrikimu tam tikrose vietovėse, gali atsispindėti „konvejerio“ judėjime pasikeitus jo charakteristikoms. perduotos savybės, taip pat perdavimo intensyvumas.
Taigi, naudodamiesi pasaulinio vandenyno konvejerio pavyzdžiu, galime daryti išvadą, kad labai maži, bet ilgalaikiai vandenynų lygių padėties skirtumai gali inicijuoti stabilią vandens cirkuliaciją ir tarpokeaninius savybių mainų procesus, palaikančius pasaulinę dinaminę pusiausvyrą. Pasaulio vandenynas.

Pasaulinis vandenyno konvejeris „visas veidas“. Šiltos srovės rodomos raudonai, šaltos – mėlynai.

Maždaug 71% mūsų planetos paviršiaus yra padengta vandeniu, todėl jūros lygio pokyčių įvertinimas yra viena iš svarbiausių užduočių, leidžiančių mokslininkams prognozuoti tolesnius klimato pokyčius Žemėje ir skirtinguose regionuose gyvenančių žmonių gyvenimo sąlygas. planeta.

Iki šiol mokslininkai manė, kad jie tiksliai žino jūros lygio kitimo dinamiką. Nuo 1900 m. jūros lygis pakilo 1,6 cm per dešimtmetį. Bet kuriuo atveju, būtent tokius duomenis pateikia Nacionalinė vandenynų ir atmosferos administracija (NOAA). Pagrindinė jūros lygio kilimo priežastis yra visuotinis atšilimas.

Šio neįvertinimo priežastį atskleidė NASA Reaktyvinio judėjimo laboratorijos ir Havajų universiteto Manoa mokslininkai. Lygindama dabartinio klimato modelio parametrus su ankstesnių metų jūros lygio matavimais, klimato mokslininkų komanda nustatė, kad pakrančių potvynių matuoklių rodmenys gali būti ne tokie reprezentatyvūs, kaip manyta, ir tokie duomenys negali būti naudojami kaip etalonas. Daugelyje šiaurinio pusrutulio vietų esantys jutikliai yra pagrindinis duomenų šaltinis pasauliniam jūros lygiui per pastaruosius kelis dešimtmečius matuoti.

„Tai nėra situacija, kai duomenys yra neteisingi arba įrankiai neveikia tinkamai. Dėl daugelio priežasčių jūros lygis visoje planetoje kinta ne tokiu pat greičiu“, – sako tyrimui vadovavęs Philipas Thompsonas. „Kaip paaiškėja, mūsų duomenys renkami tose vietose, kur dėl visuotinio atšilimo jūros lygis kyla mažiausiai sparčiai.

Paprastai vandens lygio matavimo stotys yra stacionarios. Be vandens lygio, tokios stotys taip pat gali nustatyti regiono oro sąlygas, įskaitant slėgį ir vėjo greitį – veiksnius, kurie dažnai turi įtakos jūros lygio matavimams.

Vienintelė problema visoje šioje situacijoje yra vietos, kur yra tokios stotys. Remiantis tyrimu, dauguma stočių yra šiauriniame pusrutulyje, kur ledo danga tirpsta greičiau nei pietiniame pusrutulyje.

Kaip paaiškėjo, jūros lygis stipriau keičiasi ne ten, kur veikia pagrindinis Pasaulio vandenyno vandens lygio kitimo veiksnys. Tiesą sakant, šis lygis aktyviausiai didėja nuo šio veiksnio nutolusiose vietose. Vieno šaltinio teigimu, tirpstantis ledas Žemės šiauriniame pusrutulyje turi didžiausią įtaką kylančiam vandens lygiui „Pietų Ramiojo vandenyno ir pusiaujo regione“.

Projekto komanda taip pat mano, kad atrado priežastį, kodėl tirpstančio ledo poveikis gali skirtis įvairiuose regionuose. Pavyzdžiui, pokyčiai Kinijoje gali labai skirtis nuo pokyčių JAV ar Afrikoje. Jūros lygio kilimo greitis skirtinguose regionuose skiriasi dėl papildomų veiksnių. Tai gali būti vėjai, vandenyno srovės, gravitacija, potvyniai.

„Tai labai svarbu, nes tikėtina, kad dėl tam tikrų vėjų ar srovių įtakos jūros lygio kilimo greitis gali būti neįvertintas“, – sako Thompsonas. Mokslininkas sako, kad visa tai nėra atsitiktinumas, specialistai turi keisti jūros lygio kilimo greitį. Klimatologai prognozuoja įvairias, tačiau dauguma ekspertų sutaria dėl vieno – visuotinis atšilimas tikrai egzistuoja, ir tai yra greito ledo tirpimo abiejuose Žemės pusrutuliuose priežastis. Pavyzdžiui, profesorius Peteris Wadhamsas iš Kembridžo teigia, kad šiais ar kitais metais Arktis gali būti visiškai laisva nuo ledo, o to nebuvo per pastaruosius 100 tūkstančių metų.

Šiais metais matome naujus klimato rekordus. Pavyzdžiui, kiekvienas šių metų mėnuo yra šilčiausias rekordas. NASA atstovai teigia, kad ledas dabar vasarą dengia 40% mažiau ploto nei prieš trisdešimt metų. Jei Antarkties ledynas ir toliau tirps, jūros lygis ateityje pakils 3,6 metro, o tai tiesiog sunaikins daugelį pakrantės miestų.

G. ALEKSANDROVSKIS

Kitas jūros lygio kilimas jau prasidėjo. Tikimasi, kad per šimtmetį jis padidės vienu metru. Laukti nelaimės ar bandyti jai užkirsti kelią?

ŠILTA, ŠALTA, ŠILTA...

Mokslas nustato mūsų planetos amžių 4,6 milijardo metų. Seniausi mokslininkų rasti akmenys – jau susiformavę mineralai – yra maždaug 4 milijardų metų senumo. Pirmasis ledynmetis Žemėje prasidėjo maždaug prieš 2,5 mlrd. Tada buvo antras, trečias, ketvirtas. Kiekvienas iš jų truko nuo kelių dešimčių iki 200 milijonų metų. Ledyniniai periodai kaitaliodavosi su vienodai ilgais šilto klimato laikotarpiais. Ledynmetis susidėjo iš kelių laikotarpių, trukusių milijonus metų, o periodai savo ruožtu buvo suskirstyti į ledynmečius. Paskutinis iš jų truko apie 100 tūkstančių metų ir baigėsi prieš 25 tūkstančius metų.

Vidutinė temperatūra Žemėje ledynmečiu buvo 6-7°C žemesnė nei šiltuoju laikotarpiu. Dauguma žemynų (poliarinėse, subpoliarinėse ir vidutinio klimato platumose) buvo padengti storu ledo apvalkalu, atsirado didžiulės amžinojo įšalo zonos. Ir kiekvieną kartą visa tai lydėjo labai reikšmingas Pasaulio vandenyno lygio sumažėjimas. Kartais nukrisdavo 100-125 metrus. Milžiniškų ledo lukštų, dengusių žemynus ir seklias jūras, susidarymą lėmė vandenynai ir jų garavimas.

Ledyniniams laikotarpiams užleidus vietą tarpledynmečiams, pakilo oro temperatūra, beveik visiškai arba iš dalies ištirpo ledynai, miškų zonos, iš pradžių spygliuočių, vėliau lapuočių, pasislinko toli į šiaurę.

Dažnai tarpledyninis klimatas buvo žymiai šiltesnis nei dabartinis. Pavyzdžiui, Europoje, Vologdos platumose, augo plačialapiai medžiai, tačiau dabar šiose vietose daugiausia spygliuočių miškai. Anglijoje plačiai klestėjo vynuogininkystė, tačiau dabar ten išlikusios tik kelios vynuogynų veislės. Maždaug prieš 40 milijonų metų Antarktidos (nors, kaip ir dabar, ji buvo Pietų ašigalio regione) klimatas buvo vidutinio klimato, penktasis žemynas buvo padengtas miškais.

Visais globalinio atšilimo laikotarpiais Pasaulio vandenyno lygis nuosekliai kilo.

Per pastaruosius 2,5 milijardo mūsų planetos gyvavimo metų bendra ledyninio laikotarpio trukmė (kartu su pradinėmis fazėmis ir laipsniško ledynų degradacijos laiku) trunka beveik tiek pat laiko, kiek šiltasis be ledo laikotarpis. .

Žemės apledėjimų atsiradimo ir pokyčių priežastis dar neišaiškinta. Arba tai kažkokie išoriniai kosminės tvarkos reiškiniai, arba vidiniai, planetiniai. Daugelis mokslininkų linkę manyti, kad klimato kaitos ir apledėjimo priežasčių teisingiau ieškoti pačioje Žemėje vykstančiuose procesuose.

Mes gyvename tarpledynmečiu. Ir dabar, kaip jau pripažįsta dauguma ekspertų, atmosfera šyla. Per pastarąjį šimtmetį vidutinė paviršiaus oro temperatūra pakilo 0,55°C, o jūros lygis pakilo (maksimalus įvertinimas) 20 centimetrų. Numatoma, kad ateinantį šimtmetį vidutinė paviršiaus temperatūra pakils 1,5-4,5°C. Šis padidėjimas siejamas su šiltnamio efektu, kurį sukelia antropogeninė tarša.

Mokslas ir gyvenimas // Iliustracijos

Jūra jau grasina praryti daugybę salų kaimų.

Pagrindiniai komponentai, dėl kurių tikimasi, kad XXI amžiuje kils vidutinis Pasaulio vandenyno lygis. Minimalus scenarijus – A grafikas. Ekstremalus scenarijus – B grafikas.

Hidraulinio statinio panorama Nyderlanduose, pradėta eksploatuoti 1998 m.

Hidraulinio įrenginio galvos dalies pjūvis.

Bendras hidraulinės sankryžos Nyderlanduose vaizdas, pastatytas Reino, Maso ir Scheldto upių santakoje į jūrą. Jis apsaugo upes nuo sūraus vandens prasiskverbimo, suteikia ramią ištekėjimą upių vandenims ir suteikia laivams galimybę patekti į jūrą ir iš jos.

Vakarinės Nyderlandų dalies, atkovotos iš jūros, žemėlapis. Mėlynas atspalvis rodo sritis žemiau jūros lygio. (Kai kurios vietovės yra 7 metrus žemiau jūros.) Raudona linija žymi žemių, esančių 1 metrą ar aukščiau virš jūros lygio, ribą.

AMŽINAS MŪŠIS

Ateinančio šimto metų klimato kaitos skaičiavimai neduoda aiškaus atsakymo, kiek pakils Pasaulio vandenyno lygis. Jo kilimą lemia daugybė priežasčių. Ir vienas reikšmingiausių yra tai, kaip greitai ištirps Antarktidos ledas, tiekdamas vandenį į vandenyną. O nuomonių labai skiriasi. Yra, pavyzdžiui, šitaip: Antarktidos ledo sluoksnis su visuotiniu temperatūros kilimu netirps, o augs. Šios hipotezės šalininkai teigia, kad atmosferos temperatūra virš penktojo žemyno, kuri net vasaros mėnesiais išlieka neigiama, taip atvės vandens garų prisotintą orą, kad virš žemyno prasidės nesibaigiantis sniegas. Ir tada paaiškėja, kad Antarktida prisideda ne prie jūros lygio kilimo, o prie jo mažėjimo. Tačiau greičiausiai tai kompensuos vandens antplūdis tirpstant kitiems ledynams. Diagramose A ir B pavaizduotos dvi veiksnių grupės, lemiančios planetos vandens apvalkalo pasipildymą.

Sprendžiant pagal diagramas 46 puslapyje, per ateinančius šimtą metų jūros lygio kilimas turėtų siekti 10-20 centimetrų, o gal net 4 metrus. Dauguma mokslininkų yra linkę manyti, kad vandens lygis Pasaulio vandenyne iki 2025 m. padidės 25 centimetrais, iki 2050 m. – 50 centimetrų, o iki amžiaus pabaigos – 1 metru.

Visus šiuos skaičiavimus dar labiau apsunkina tai, kad vieni žemynai, pavyzdžiui, Šiaurės Vokietija, skęsta, o kiti, kaip Skandinavija, stabiliai ir gana greitai „kyla“.

Planetos gyventojų žemėlapis sako, kad 40 procentų žmonijos gyvena netoli Pasaulio vandenynų ir jūrų krantų. Net vidutinis vandens kilimas iki 2050 m. – 48 centimetrai – reiškia, kad iki XXI amžiaus vidurio žmonių, gyvenančių padidėjusiame vandenyno plote, gerokai padidės.

Žemė mažės ne tik žemose vietose. Aukšti krantai taip pat trauksis spaudžiami vandenyno. Koks mechanizmas čia veikia?

Pirmiausia susipažinkime, kaip pakrantė gyvena esant pastoviam jūros lygiui. Žiemą jūra dažniau būna audringa, į žemę ritasi didelės stiprios bangos. Visur, kur prasiskverbia bangos, net purslai, vyksta pakrantės uolienų erozija. Kai vanduo rieda atgal, jis neša į jūrą banglenčių sutraiškytas medžiagas: smėlį, smulkius akmenukus. Jis neša jus arti, maždaug ten, kur pradeda augti banglenčių bangos. Atėjus vasarai keičiasi vėjų kryptis, jūra tampa ramesnė, smėlis iš po vandens išmeta atgal į paplūdimį.

Tačiau vandens lygis jūroje pakilo. Bangų poveikis dabar patenka į aukštesnę kranto liniją. Jis taps labiau eroduotas, padidės riedančio vandens nunešto smėlio kiekis į povandeninę dalį. Dėl pakilusio vandens lygio vasaros banglentininkas nebesugeba sugrąžinti į paplūdimį viso per žiemą iš jo išplauto smėlio. Pajūris šiek tiek pasitrauks į sausumą. Tai vyks metai iš metų, kol jūros lygis išliks aukštas. Toks yra vandenyno ir žemės kovos įstatymas.

Pakrančių sąlygų komisija (tai vienas iš Tarptautinės geografinės sąjungos departamentų) priėjo prie išvados: daugiau nei 70 procentų pakrančių, anksčiau augusių dėl jūros atnešamos medžiagos, dabar pradės dideliu greičiu trauktis į sausumą. 10 centimetrų per metus, apie 20 procentų smėlio ir žvirgždo pakrantės – po 1 metrą per metus.

Ir tai dar ne viskas. Didžiausios problemos kils ne tiek dėl paties jūros lygio kilimo, kiek dėl su tuo susijusių potvynių ir audrų. Ir kuo aukščiau pakyla vandens ir oro temperatūra, tuo smarkiau siautėja oro ir vandens elementai.

GRĄŽINTI AR GINTI?

Norėdami apginti dabartinius krantus ir atlaikyti prognozuojamą 1 metro vandens pakilimą, pasaulio gyventojai turi pastatyti nemažai apsauginių konstrukcijų. Skaičiuojama, kad jie kainuos apie 1000 mlrd. Jei tai nebus padaryta, per ateinantį šimtmetį, pavyzdžiui, Nyderlandai neteks 6 procentų savo sausumos. Per didelių upių žiotis sūrūs vandenyno vandenys prasiskverbs toli į žemynų vidų, dėl to pirmiausia nukentės žemės ūkis. Bangladešas atsidurs sunkioje padėtyje. Ši plokščia šalis praras 25 000 kvadratinių kilometrų savo derlingos žemės, jei vandens lygis pakils 1 metru. Tankiai apgyvendintoje ir skurdžioje šalyje milijonai žmonių atsidurs tragiškoje padėtyje. Jie neturi pinigų statyti apsaugines užtvankas. Jau dabar pakrantės zonose, kenčiančiose nuo audrų iš Bengalijos įlankos, ūkininkai kuria kalvas, ant kurių bando išgelbėti save ir savo gyvulius.

Salų valstybių perspektyvos itin niūrios. Daugelio jų žemės virš vandens pakyla vos keliais metrais. Pavyzdžiui, žemai esančios koralinės Maršalo salos Ramiajame vandenyne bus užtvindytos daugiau nei 4/5 jų ploto, o kitos salos visai išnyks.

Kylanti ir vis labiau šylanti pietinė jūra gresia koralinių rifų mirtimi. Koralai negali vystytis nei dideliame gylyje, nei aukštesnėje nei 37°C temperatūroje. O dabartiniuose pietiniuose vandenyse jau šilčiau. Salas supantys koraliniai rifai mirs, atverdami kelią galingoms vandenyno bangoms į salų krantus. Maldyvų gyventojai jau desperatiškai kovoja, kad apsaugotų savo koralus. Netgi buvo priimtas įstatymas, draudžiantis turistams juos išlaužti.

Specialistams aišku, kad daugiau nei 20 tankiai apgyvendintų planetos pakrančių zonų artimiausiu metu prireiks galingų hidrotechnikos statinių, kurie, nepašalinus būsimų nelaimių, vis tiek gerokai sumažins žalą, kurią atneš kylantis vandenynų vandens lygis.

Kiek reiškia tokios apsauginės konstrukcijos, galima spręsti iš Nyderlandų pavyzdžio. Sudėtingų technologijų ir dosnių finansinių investicijų pagalba šalis jau seniai atkovojo didelį jūros dugno gabalą ir pavertė jį derlinga žeme. Tačiau 1953 m., siaučiant stipriai audrai, Atlanto vandenyno vandenys prasiveržė pro senas užtvankas ir įsiliejo į šalies vidų. Žala buvo didžiulė. Žuvo 1800 žmonių.

Po to buvo pateiktas planas sujungti Reino, Maso ir Scheldto deltas ir reguliuoti upių ryšį su vandenynu. Plačių kanalų, užtvankų ir šliuzų sistema buvo sukurta taip, kad nebūtų trukdoma vandenyno potvyniams, upių tėkmei ar laivybai. Įdomiai išspręstas užtvankos atvartų, skiriančių vandenyno vandenis nuo upių vandenų, projektas. Šios durys neatsidaro kaip vartai, kuriuos dažniausiai matome ant spynų. Čia kitokia sistema: pusiau cilindrai, siūbuojantys vertikalioje plokštumoje. Tokį įtaisą galima palyginti su skydeliu, kurį prieš mūšį riteris nusileido ant šalmo, apsaugodamas veidą. Vandens lygiui išlyginti yra numatyti šliuzai ir galingi siurbliai. Visas darbų kompleksas buvo baigtas 1998 m. Nyderlandai parodė pavyzdinį labai sudėtingos hidraulinės problemos sprendimo pavyzdį.

Deja, dažnai nutinka kitaip: žmogaus statybinė veikla atneša ne sėkmę, o didelę žalą, jei neturėdami gilių žinių žmonės kišasi į gerai veikiančius gamtos procesus. Ir, deja, yra daug tokių pavyzdžių.

Akmuo arba, kaip sako ekspertai, plastikinė medžiaga, yra patvarių pakrančių sistemų pagrindas. Jis kyla iš upių, daugiausia kalnuotų, žiočių, kurios kartu su vandeniu į jūrą išvaro tūkstančius tonų akmenų. Aukštupyje akmenys yra dideli, bet tada, artėjant prie žiočių, jie susmulkinami į akmenukus. Pagrindinė vėjo kryptis pakrantėje lemia bangų smūgių kryptį, taigi ir akmenukų-smėlio masės judėjimą. Visada taip buvo. Bet tik tol, kol ant upių, įtekančių į ežerus, jūras ir vandenynus, pradėtos statyti užtvankos ir hidroelektrinės. Jie blokavo akmens medžiagos tekėjimą iš upių vagų į didelius rezervuarus. Dėl to vietoj akmenukų ir smėlio paplūdimių yra plikos uolos. Į jūrą nusidriekę inžineriniai statiniai (užtvankos, bangolaužiai, uostai) taip pat trukdo smėlio ir akmenukų judėjimui pakrante. Pavyzdžiui, prie Juodosios jūros pastatytas Poti uostas tapo kliūtimi į pietryčius judantiems akmenų srautui. Po kurio laiko už uosto, į pietus nuo jo, buvo nuplauta 900 metrų pločio žemės juosta. Kitas pavyzdys. Kai buvo pastatyta Asuano užtvanka, dumblas nepasiekė Nilo deltos. Ten krantai pradėjo ardyti ir trauktis iki 40 metrų per metus greičiu.

KAIP VANDENYNAS ELKS SU LEDU?

Rusijos jūros pakrantės ilgis yra apie 60 tūkstančių kilometrų. Dvylika jūrų, kurios skalauja mūsų krantus, yra labai skirtingomis fizinėmis ir geografinėmis sąlygomis. O laukiami pokyčiai jų pakrantės zonose taip pat bus visiškai kitokie.

Paliesime tik savo Arkties jūras. Jų pakrantė sudaro 2/3 visų Rusijos jūrų sienų, o jų ypatumai reikalauja ypač rimto tyrimo ir nuolatinio stebėjimo, tikriausiai daugiau nei bet kur kitur kitose jūrose.

Vakaruose mūsų Arkties pakrantė prasideda nuo Kolos pusiasalio. Čia krantai tarsi fiordo pobūdžio – kalnų pakrantė, iškirsta gilių tarpeklių. Kylantis jūros lygis šiose uolėtose pakrantėse vargu ar turės katastrofiškų pasekmių. Tos pačios fiordo uolos saugos žemę daugelyje Novaja Zemlijos ir Franzo Josefo žemės pakrantės atkarpų. Tikriausiai išliks ir Taimyro pusiasalis: jo krantai taip pat sudaryti iš gana kietų uolų. Tačiau Karos, Laptevo ir Rytų Sibiro jūrų pakrančių likimas kelia rimtą susirūpinimą.

Arkties vandenyno povandeniniam pakrantės šlaitui būdingi nedideli šlaitai, tačiau čia vyrauja gana stiprūs vėjai, kylantys iš Atlanto vandenyno šiaurės vakarų. Todėl, nepaisant žemo, švelnaus kranto, vėjo bangų vandens aukštis šiuose krantuose siekia 2,5–3 metrus. Šios bangos išlygina pakrantės topografiją, o paplūdimių plotis ten siekia 25 kilometrus. Tokios sąlygos, kaip jau minėjome, sušvelnina besiveržiančios jūros atakas. Ir vis dėlto šiuo metu vietinių pakrantės ruožų erozijos greitis šiose vietose siekia 20-40 centimetrų per metus, o jei pakrantėje yra daug ledo ir jūrinių nuosėdų, tai jūra jau eina į priekį 2-4 metrų greičiu per metus. Laptevų jūros krantai gilyn į žemyną slenka dar greičiau – 4-6 metrai per metus. Skaičiai paimti iš pastaraisiais metais mūsų tyrinėtojų Arktyje atliktų stebėjimų santraukų.

Kol kas tik prognozuojamos, kas šių krantų laukia ateityje. Ir jie nuvilia. Kara, Laptevo, Rytų Sibiro ir Čiukotkos jūrų pakrantės yra pakrantės lygumos, sudarytos iš labai ledinių smėlio-priemolio uolų. Jie sezoniškai užšaldomi ir atšildomi. Ir yra pavyzdžių, kai jūros vandenys itin sparčiai veržiasi į tokio tipo poliarinius krantus. Pavyzdžiui, Laptevų jūra kai kuriose vietovėse juda į pietus 10-12 ir net 40 metrų per metus greičiu.

Klimato atšilimas paveiks amžinojo įšalo būklę, kuri dirvožemyje atlieka patvaraus rėmo vaidmenį. Į pietus nukreiptos pakrantės šiandien eroduojamos 40–50 metrų per metus.

Visiškas problemos, susijusios su jūros lygio kilimu, rimtumas buvo įvertintas palyginti neseniai, kai tapo akivaizdu, kad iš tiesų vyksta dramatiški žemės klimato pokyčiai. Tačiau negalima sakyti, kad gamta nustebino mokslą. Vandens ir sausumos sąveiką prie skirtingų krantų jau daugelį metų tyrė tiek Vakarų, tiek Rusijos specialistai. Šioje srityje daug nuveikė sovietų ir rusų mokslininkai. Pasaulinę šlovę pelnė jūrų pakrančių zonos tyrinėtojų mokykla, kurios įkūrėjas buvo velionis akademikas V. P. Zenkovičius (žr. „Mokslas ir gyvenimas“ Nr. 8, 1966; Nr. 7, 1968; Nr. 3 ir 12). , 1970.). Jis padėjo pamatus jūrų pakrančių raidos doktrinai. Jis taip pat sukūrė vandenyno krantų klasifikaciją jūrų atlasui (1953). Akademikas V. V. Šuleikinas daug metų skyrė savo pagrindiniam darbui apie Pasaulio vandenyno, atmosferos ir žemynų sąveikos teoriją (žr. „Mokslas ir gyvenimas“ Nr. 8, 1972). Dabar šias okeanologijos tendencijas tęsia jų studentai.

Pati gamta neseniai padovanojo tikrą dovaną pakrantės procesų tyrinėtojams. Tyrimo objektas buvo Kaspijos jūra.

Sudėtingi geotektoniniai procesai 1928–1977 m. prisidėjo prie reikšmingo jūros lygio kritimo. Per metus jo paviršius nukrito 3 metrais. Iš pradžių daugelis nusprendė, kad viskas susiję su Volga: dėl joje pastatytų rezervuarų į Kaspijos jūrą pradėjo tekėti mažiau vandens. Tačiau devintojo dešimtmečio pradžioje, nors hidroelektrinės rezervuarai niekaip nebuvo patobulinti, vandens lygis Kaspijos jūroje pradėjo kilti ir gana pastebimai: 12–15 centimetrų per metus. Per 20 metų pakilimas buvo 2 metrai. Atrodė, kad gamta sąmoningai nusprendė padėti mokslininkams suprasti pakrančių procesus, susijusius su jūros lygio kilimu. Žinoma, šiame gamtos modelyje pavaizduotos ne visų tipų pakrantės, bet ačiū gamtai už šias pamokas. Ji mums padovanojo abėcėlę, ir, kaip sakoma, abėcėlė yra žingsnis į išmintį.

LITERATŪRA

Apie straipsnyje iškeltas problemas skaitykite žurnale „Mokslas ir gyvenimas“:

Zenkovičius V.P. Nilo deltai reikia apsaugos. - № 12, 1970.

Kaip gydyti Pitsundos paplūdimį?- № 3, 1970.

Ant koralinio rifo. - № 8, 1966.

Sausumos ir jūros pasienyje. - № 5, 1963.

Galite užkariauti jūrą. - № 7, 1968.

Šuleikinas V.V. Vėjo banga vandenyne ir laboratorijoje. - № 8, 1972.