Amikor felteszi magának a kérdést, hogy melyek a legnagyobb megválaszolatlan tudományos kérdések, „hogyan változott a tengerszint az elmúlt 100 évben?” nem valószínű, hogy megjelenik a lista elején. Végül is, erre már nem jöttünk rá? Kiderült, hogy teljes képet kapni arról, hogyan változtak óceánjaink, nem egyszerű feladat, mégis létfontosságú a jövőbeli előrejelzések elkészítéséhez.
Ban megjelent cikkben Természet Ezen a héten kutatócsoportom pontosabb mércét dolgozott ki a tengerszint emelkedésének mérésére, és olyan különbségeket mutat be, amelyekben a tudósok évek óta küzdenek, és potenciális betekintést nyújthat a tengerszint emelkedésének jövőbeni előrejelzésébe.
Századi tengerszint-megfigyelések árapálymérési nyilvántartásokból származnak, amelyek legegyszerűbb formájukban alapvetően mérföldkőnek számítanak a világ minden partján fekvő tengerparton. Ezen mérések globális lefedettsége korlátozott, különösen a 20. Század elején és a déli féltekén. Ezenkívül még a legteljesebb nyilvántartás is tartalmaz jelentős hiányosságokat az időben. Ezeknek a nyilvántartásoknak a hiányossága nagyon megnehezíti a globális középszint becslését.
Az éghajlatváltozással foglalkozó kormányközi testület (IPCC) legfrissebb jelentése két különféle becslést tartalmazott a tengerszint globális emelkedéséről az 20. Században. Az első becslés korábban közzétett tanulmánycsomagból származik, amelyek közvetlenül az árapályméréseket megfigyelték. Az ezekkel a megközelítésekkel kapott 1901-1990 sebesség évente az 1.5 - 2 milliméter tartományba esik.
A második becslést az egyes forrásokból származó becslések kiszámításával számoltuk, mint például a víz jégolvadása a szárazföldi jégből és az óceán kiterjedése. Ez az „alulról felfelé irányuló” megközelítés alacsonyabb 1 – 1.2 milliméter arányt eredményezett évente ugyanazon időszak alatt.
Az ujjlenyomatok elemzése
A két különféle becslés közötti különbség magyarázata sürgetõ kérdés volt a tenger szintjén lévõ közösségben. A legtöbb tudós úgy véli, hogy a dagálymérési rekordokból származó magasabb becslés megtörtént, ám megkérdőjelezték az alacsonyabb „alulról felfelé” becslést.
Az egyik lehetséges magyarázat az, hogy Grönland és Antarktisz megolvadását a század folyamán valószínűleg alábecsülték. A jéglemez tömegmérlegének mérése hagyományosan földi mérésekből és műholdas megfigyelésekből származik. Ezek a megfigyelések azonban szintén nagyon korlátozottak.
Ekkor kezdtük megkérdezni magunktól, hogy lehetséges-e tengerszint-megfigyelések segítségével megbecsülni, hogy az egyes jéglemezek és gleccserek mennyire olvadtak. Használhatjuk-e az 20. Század árapály-megfigyeléseit annak következtetésére, hogy az egyes hozzájárulások miként kombinálják a tengerszint globális emelkedését?
Ennek a kérdésnek a kezelése sokkal nagyobb kihívást jelentett, mint amennyit eredetileg gondoltunk. A fizika, amely lehetővé teszi számunkra, hogy megoldjuk ezt a problémát, megérti, miért különbözik az egyik dagálymérőnél a tengerszint, mint a másikon a tengerszint.
Számos tényező befolyásolja a helyi tengerszint méréseket. Ide tartoznak az utolsó jégkorszak következtében fellépő hatások, az óceán melegítése és a globális felmelegedés miatti kiterjedése, az óceánkeringetés változásai és a szárazföldi jég olvadása.
A NASA Goddard Űr- és Repülési Központja, CC Mindezek a folyamatok egyedi mintákat vagy „ujjlenyomatokat” hoznak létre a tengerszint változásában, amelyeket modellezhetünk és megjósolhatunk. Célunk az volt, hogy az egyes ujjlenyomatoknak az árapálymérési nyilvántartásból való kikutatásával megállapítsuk az egyéni hozzájárulást a tengerszinthez. Az ilyen típusú „ujjlenyomat-elemzést” alkalmazták a paleo-tengerszint feletti nyilvántartásokban, de senki sem próbálta megkeresni ezeket a becsült mintákat az 20. Századi tengerszint-megfigyelések során.
A modern tengerszint feletti ujjlenyomatok kidolgozásának módja az adatok elemzése és a statisztikai technikák felhasználása más területeken, például a mérnöki, közgazdasági és meteorológiai területeken. Ezeket a technikákat összehoztuk és először alkalmazták a tenger szintű kutatás területén.
Alapvetően módszerünk kivonja a globális információkat a korlátozott helyi megfigyelésekből. Miután elkezdtük alkalmazni statisztikai megközelítésünket az árapálymérési rekordokra, rájöttünk, hogy az összes becsült egyéni hozzájárulásunkat hozzáadhatjuk ahhoz, hogy nyilvántartást nyújtsunk a tengeri szint globális átlagának változásáról az idővel. Feltételeztük, hogy becslésünk megegyezik a korábban közzétett eredményekkel, de valójában egészen más volt.
Elemzésünk eredményei azt mutatják, hogy az 1901-1990 korábbi becslése túl magas volt. Becsléseink szerint az 1901-1990 „tengerszint feletti emelkedése” évente 1.2 milliméter, az évi 1.5 milliméterhez képest. Valójában az alacsonyabb becslésünk egyetért az IPCC-ben bemutatott „alulról felfelé” megközelítéssel. Ez megszünteti a „tengerszint feletti költségvetési hiányt” azáltal, hogy kiküszöböli a kétféle mérési módszer közötti eltérést.
Noha ez kezdetben pozitívnak tűnhet - mivel a tengerszint emelkedése a múlt században lassabb volt - nem feltétlenül. Ha megnézzük a tengerszint emelkedését az elmúlt néhány évtizedben, azt találtuk, hogy az 1993-2010 éves 3 milliméter-arányunk megegyezik a korábban közzétett eredményekkel. Modellünk alkalmazásával ez azt jelenti, hogy a globális tengerszint emelkedés üteme nem kétszeresére növekedett (három 1.5 milliméter osztva évente háromszor), hanem inkább 2.5 tényezővel (három osztva az 1.2 milliméterrel évente).
Ez azt jelenti, hogy a globális tengerszint emelkedés az 25% -kal magasabb az elmúlt évtizedekben - ez jelentős növekedés. És ez a felülvizsgálat befolyásolhatja a tengerszint jövőbeli emelkedését.
Ezt a cikket eredetileg közzétették A beszélgetés
Olvassa el a eredeti cikk.
A szerzőről
Carling Hay csatlakozott a Harvard Egyetem Föld- és Bolygótudományi Tanszékének Mitrovica csoportjához 2012 nyarán, miután Ph.D. fizika a torontói egyetemen. Carling munkájának egyik fő célja, hogy megválaszolja a fontos éghajlati kérdést: mi járul hozzá a tengerszint megfigyelt változásaihoz? Kutatása a statisztikai technikák használatára összpontosít, hogy jobban megértse a jelenlegi és az elmúlt meleg időszakban a globális közép tengerszint feletti magasságot, és kifejlessze azokat az eszközöket, amelyek szükségesek a forrásinformációk kinyeréséhez a történelmi tengerszint-rekordokból.
