PL   |   EN

Zmiany klimatu: globalny poziom mórz

Zmiany klimatu: globalny poziom mórz
źródło : pixabay.com
Globalny średni poziom mórz wzrósł o około 8–9 cali (21–24 centymetrów) od 1880 r. Podnoszący się poziom wody jest głównie spowodowany połączeniem wody topniejącej z lodowców i pokryw lodowych oraz rozszerzalności termicznej wody morskiej podczas jej ocieplania. W 2021 roku średni globalny poziom morza był o 97 milimetrów (3,8 cala) wyższy od poziomu z 1993 roku, co czyni go najwyższą średnią roczną w zapisie satelitarnym (1993-obecnie).

lobalny średni poziom wody w oceanie wzrastał o 0,14 cala (3,6 milimetra) rocznie w latach 2006-2015, co stanowiło 2,5-krotność średniego tempa 0,06 cala (1,4 milimetra) rocznie przez większą część XX wieku. Do końca stulecia średni globalny poziom mórz prawdopodobnie wzrośnie o co najmniej 0,3 metra powyżej poziomu z 2000 r., nawet jeśli emisje gazów cieplarnianych będą podążać stosunkowo niską ścieżką w nadchodzących dziesięcioleciach.

W niektórych basenach oceanicznych poziom mórz podniósł się aż o 6-8 cali (15-20 centymetrów) od początku zapisu satelitarnego. Regionalne różnice istnieją z powodu naturalnej zmienności siły wiatrów i prądów oceanicznych, które wpływają na to, ile i gdzie głębsze warstwy oceanu magazynują ciepło.

Przeszłe i przyszłe podnoszenie się poziomu mórz  w określonych miejscach  na lądzie może być mniejsze lub większe niż średnia globalna ze względu na czynniki lokalne: osiadanie gruntu, kontrolę przeciwpowodziową w górnym biegu rzeki, erozję, regionalne prądy oceaniczne oraz to, czy ląd nadal odbija się od ściskającego ciężaru Lodowce z epoki lodowcowej. W Stanach Zjednoczonych najszybsze tempo wzrostu poziomu mórz występuje w Zatoce Meksykańskiej od ujścia Mississippi na zachód, a następnie w środkowym Atlantyku. Tylko na Alasce i kilku miejscach na północno-zachodnim Pacyfiku poziom mórz spada, chociaż trend ten ulegnie odwróceniu w przypadku ścieżek o wysokiej emisji gazów cieplarnianych.

Dlaczego poziom morza ma znaczenie

W Stanach Zjednoczonych  prawie 30 procent populacji mieszka na obszarach przybrzeżnych o stosunkowo dużej gęstości zaludnienia, gdzie poziom morza odgrywa rolę w powodziach, erozji linii brzegowej i zagrożeniach związanych z burzami. Według Atlasu Oceanów ONZ, 8 z 10 największych miast na świecie znajduje się w pobliżu wybrzeża.

W obszarach miejskich wzdłuż wybrzeży na całym świecie podnoszący się poziom morza zagraża infrastrukturze niezbędnej dla lokalnych miejsc pracy i regionalnego przemysłu. Drogi, mosty, metro, wodociągi, studnie naftowe i gazowe, elektrownie, oczyszczalnie ścieków, wysypiska śmieci — lista jest praktycznie nieskończona — są zagrożone podnoszeniem się poziomu mórz. 

Wyższe poziomy wody w tle oznaczają, że śmiercionośne i niszczycielskie fale sztormowe, takie jak te związane z huraganem Katrina, „Superburzą” Sandy i huraganem Michael, przesuwają się dalej w głąb lądu niż kiedyś. Wyższy poziom morza oznacza również częstsze powodzie przypływowe, czasami nazywane „ uciążliwymi powodziami ”, ponieważ generalnie nie są śmiertelne ani niebezpieczne, ale mogą być uciążliwe i kosztowne. (Zbadaj przeszłą i przyszłą częstotliwość powodzi przypływowych w lokalizacjach w USA za pomocą Eksploratora klimatu , będącego częścią amerykańskiego zestawu narzędzi odporności klimatycznej ) .

W świecie przyrody podnoszący się poziom mórz powoduje obciążenie ekosystemów przybrzeżnych, które zapewniają rekreację, ochronę przed sztormami oraz siedliska dla ryb i dzikiej fauny i flory, w tym łowisk cennych pod względem handlowym. Wraz z podnoszeniem się poziomu mórz słona woda zanieczyszcza również warstwy wodonośne słodkiej wody , z których wiele utrzymuje miejskie i rolnicze źródła wody oraz naturalne ekosystemy.

Co powoduje wzrost poziomu mórz?

Globalne ocieplenie powoduje wzrost średniego poziomu mórz na świecie na dwa sposoby. Po pierwsze, lodowce i pokrywy lodowe na całym świecie topnieją i dodają wodę do oceanów. Po drugie, objętość oceanu zwiększa się wraz z ociepleniem wody. Trzecim, znacznie mniejszym czynnikiem przyczyniającym się do podnoszenia się poziomu mórz jest spadek ilości wody w stanie ciekłym na lądzie – warstwach wodonośnych, jeziorach i zbiornikach wodnych, rzekach, wilgotności gleby. To przesunięcie wody w stanie ciekłym z lądu do oceanu jest w dużej mierze spowodowane pompowaniem wód gruntowych.

Od lat 70. XX wieku do mniej więcej ostatniej dekady topnienie i rozszerzalność cieplna w przybliżeniu w równym stopniu przyczyniały się do obserwowanego podnoszenia się poziomu mórz. Ale topnienie górskich lodowców i pokryw lodowych przyspieszyło:

  • Średnia dekadowa utrata z lodowców w sieci referencyjnej World Glacier Monitoring Service wzrosła pięciokrotnie w ciągu ostatnich kilku dekad, z równowartości 6,7 cala (171 milimetrów) wody w stanie ciekłym w latach 80. do 18 cali (460 milimetrów) w latach 90. 20 cali (-500 milimetrów) w 2000 roku do 33 cali (850 milimetrów) w latach 2010-2018.  
  • Utrata lodu z pokrywy lodowej Grenlandii wzrosła siedmiokrotnie z 34 miliardów ton rocznie w latach 1992-2001 do 247 miliardów ton rocznie w latach 2012-2016.
  • Utrata lodu na Antarktydzie wzrosła prawie czterokrotnie z 51 miliardów ton rocznie w latach 1992-2001 do 199 miliardów ton rocznie w latach 2012-2016.

W rezultacie wielkość wzrostu poziomu mórz w wyniku topnienia (z niewielkim dodatkiem z transferu wód gruntowych i innych zmian związanych z magazynowaniem wody) w latach 2005–2013 była prawie dwukrotnie większa niż wzrost poziomu morza w wyniku rozszerzalności cieplnej.

Pomiar poziomu morza

Poziom morza mierzy się dwiema głównymi metodami: miernikami pływów i wysokościomierzami satelitarnymi . Stacje mierników pływów z całego świata mierzą codzienne przypływy i odpływy od ponad wieku, używając różnych ręcznych i automatycznych czujników. Korzystając z danych z dziesiątek stacji na całym świecie, naukowcy mogą obliczyć średnią globalną i dostosować ją do różnic sezonowych. Od początku lat 90. poziom mórz mierzono z kosmosu za pomocą wysokościomierzy radarowych, które określają wysokość powierzchni morza na podstawie pomiaru prędkości powrotu i intensywności impulsu radarowego skierowanego w stronę oceanu. Im wyższy poziom morza, tym szybszy i silniejszy jest sygnał zwrotny.

Aby oszacować, w jakim stopniu obserwowany wzrost poziomu mórz wynika z rozszerzalności cieplnej, naukowcy mierzą temperaturę powierzchni morza za pomocą zacumowanych i dryfujących boi , satelitów oraz próbek wody zebranych przez statki. Temperatury w górnej części oceanu są mierzone przez globalną flotę robotów wodnych . Głębsze temperatury są mierzone przez instrumenty opuszczane z oceanograficznych statków badawczych.

Aby oszacować, w jakim stopniu wzrost poziomu mórz wynika z faktycznego przenoszenia masy – przemieszczania się wody z lądu do oceanu – naukowcy opierają się na połączeniu bezpośrednich pomiarów szybkości topnienia i wysokości lodowca wykonanych podczas badań terenowych oraz pomiarów satelitarnych drobnych przesunięć w polu grawitacyjnym Ziemi. Kiedy woda przemieszcza się z lądu do oceanu, wzrost masy zwiększa siłę grawitacji nad oceanami o niewielką wartość. Na podstawie tych przesunięć grawitacyjnych naukowcy szacują ilość dodanej wody.

Przyszły wzrost poziomu mórz

Ponieważ globalne temperatury nadal się ocieplają, dodatkowy wzrost poziomu mórz jest nieunikniony. Ile i do kiedy zależy głównie od przyszłego tempa emisji gazów cieplarnianych. Ale innym źródłem niepewności jest to, czy duże pokrywy lodowe na Antarktydzie i Grenlandii będą topnieć w stały, przewidywalny sposób, gdy Ziemia będzie się ocieplać, czy też osiągną punkt krytyczny i szybko się zapadną.

Co cztery lub pięć lat NOAA kieruje międzyagencyjną grupą zadaniową, która dokonuje przeglądu najnowszych badań nad wzrostem poziomu mórz i wydaje raport na temat prawdopodobnych – i „mało prawdopodobnych, ale prawdopodobnych” – kwot przyszłego wzrostu poziomu mórz dla różnych gazów cieplarnianych i szlaków globalnego ocieplenia. W raporcie z 2022 r. grupa zadaniowa stwierdziła, że ​​nawet na ścieżce o najniższych możliwych emisjach gazów cieplarnianych i ociepleniu (1,5 stopnia C) średni światowy poziom mórz wzrośnie do 2100 r. o co najmniej 0,3 metra (1 stopę) powyżej poziomu z 2000 r. ścieżka z bardzo wysokimi wskaźnikami emisji, które powodują gwałtowne zapadanie się pokrywy lodowej, poziom mórz może być nawet o 2 metry (6,6 stopy) wyższy w 2100 niż w 2000.

Jedna dobra wiadomość: grupa zadaniowa doszła do wniosku, że ekstremalna możliwość (8,2 stopy powyżej poziomu 2000 do 2100 r.), której nie mogli wykluczyć w czasie ich raportu z 2017 r., wydaje się mniej prawdopodobna w oparciu o najnowsze badania naukowe. Nie oznacza to, że globalny wzrost poziomu mórz w takim stopniu nigdy się nie wydarzy , tylko że jest bardzo mało prawdopodobne, że stanie się to do 2100 roku. Jednak na ścieżce z wysokimi emisjami gazów cieplarnianych, jeśli uruchomią się procesy powodujące szybkie zapadanie się pokrywy lodowej, globalny poziom mórz może wzrosnąć o 3,7 metra (12 stóp) wyżej w 2150 roku niż w 2000 roku.

A teraz złe wieści: raport potwierdził, że wiele części Stanów Zjednoczonych może spodziewać się, że ich lokalna stopa i ogólna wielkość wzrostu poziomu mórz przekroczą średnią światową. Ekstrapolując z obserwowanych wskaźników, oczekuje się, że poziom mórz wzdłuż sąsiednich Stanów Zjednoczonych wzrośnie w ciągu najbliższych 30 lat tak samo (10-12 cali w latach 2020-2050), jak w ciągu ostatnich 100 lat (1920-2020). W niektórych regionach wzrosty będą jeszcze większe. Na przykład w zachodniej części Zatoki Meksykańskiej wzrost poziomu mórz prawdopodobnie do 2050 r. będzie o około 16-18 cali wyższy niż poziom z 2020 r. – prawie o ½ stopy wyższy niż średnia krajowa.

Prognozy dotyczące wzrostu poziomu mórz w USA na koniec wieku i później zależą od tego, którą ścieżką gazów cieplarnianych podążamy i jak główne pokrywy lodowe reagują na ten ocean i ocieplenie atmosferyczne. Jeśli uda nam się znacząco zredukować emisje gazów cieplarnianych, przewiduje się, że poziom mórz w USA w 2100 roku będzie średnio o około 0,6 metra wyższy niż w 2000 roku. , modele przewidują, że średni wzrost poziomu mórz w sąsiednich Stanach Zjednoczonych może wynieść 2,2 metra (7,2 stopy) do 2100 roku i 3,9 metra (13 stóp) do 2150 roku.

Informacje o danych używanych na wykresie szeregów czasowych

Dane te służą wyłącznie celom edukacyjnym i komunikacyjnym. Wczesna część szeregu czasowego pokazanego na powyższym wykresie pochodzi z grupy poziomu morza CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation), australijskiej narodowej agencji naukowej. Są one udokumentowane w Church and White (2011). Nowsza część szeregu czasowego pochodzi z University of Hawaii Sea Level Center ( UHSLC). Opiera się na średniej ważonej 373 globalnych rekordów pływów zebranych przez US National Ocean Service, UHSLC i agencje partnerskie na całym świecie. Wagi dla każdego miernika w średniej globalnej są określane za pomocą analizy skupień, która grupuje mierniki z lokalizacji, w których poziom morza ma tendencję do różnic w ten sam sposób. Zapobiega to nadmiernemu podkreślaniu regionów, w których w pobliżu znajduje się wiele mierników pływów. Dane z ostatniego roku należy traktować jako wstępne. Użytkownicy naukowi powinni uzyskiwać dane o jakości badawczej bezpośrednio ze strony internetowej UHSLC i/lub NOAA Tides and Currents .

 

Tagi

Stworzone przez allblue.pl