Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Для использования в других целях, см Уровень моря (значения) .
Этот маркер, указывающий уровень моря, расположен между Иерусалимом и Мертвым морем .

Средний уровень моря ( MSL ) (часто сокращается до уровня моря ) является средним уровнем поверхности одного или несколькими из Земли «ы водоемов , из которых высота , такие как высота может быть измерена. Глобальный MSL - это тип вертикальной системы координат  - стандартизованной геодезической системы координат,  которая используется, например, в качестве точки привязки карты в картографии и морской навигации или, в авиации, в качестве стандартного уровня моря, на котором измеряется атмосферное давление для калибровки. высота и, как следствие, самолетэшелоны полета . Обычным и относительно простым стандартом среднего уровня моря вместо этого является средняя точка между средним уровнем прилива и средним уровнем прилива в конкретном месте. [1]

На уровень моря могут влиять многие факторы, и, как известно, они сильно варьируются в геологических временных масштабах . Тем не менее, 20 - го века и текущего тысячелетия подъем уровня моря , как предполагается, будет вызвано глобальным потеплением , [2] и тщательное измерение вариаций MSL может дать представление о текущих изменений климата . [3]

Термин « над уровнем моря» обычно относится к уровню над средним уровнем моря (AMSL). Термин APSL означает «выше нынешнего уровня моря», сравнивая уровни моря в прошлом с уровнем сегодня.

Измерение [ править ]

Измерения уровня моря из 23 длинных мареографических записей в геологически стабильных условиях показывают рост около 200 миллиметров (7,9 дюйма) в течение 20 - го века (2 мм / год).

Точное определение «среднего уровня моря» затруднено из-за множества факторов, влияющих на уровень моря. [4] Мгновенный уровень моря довольно сильно варьируется в нескольких масштабах времени и пространства. Это связано с тем, что море находится в постоянном движении, на которое влияют приливы, ветер, атмосферное давление, местные гравитационные различия, температура, соленость и так далее. Самый простой способ это вычислить - выбрать местоположение и вычислить средний уровень моря в этой точке и использовать его в качестве базы данных . Например, 19-летний период ежечасных наблюдений за уровнем может быть усреднен и использован для определения среднего уровня моря в некоторой точке измерения.

Уровень спокойной воды или уровень спокойной воды (SWL) - это уровень моря с усредненными движениями, такими как ветровые волны . [5] Затем MSL подразумевает SWL, дополнительно усредненную за период времени, так что изменения, вызванные, например, приливами , также имеют нулевое среднее значение. Глобальный MSL относится к пространственному среднему значению по всему океану.

Часто измеряют значения MSL по отношению к земле; следовательно, изменение относительного MSL может быть результатом реального изменения уровня моря или изменения высоты суши, на которой работает мареограф. В Великобритании Ordnance Datum (высота 0 метров на британских картах) - это средний уровень моря, измеренный в Ньюлине в Корнуолле между 1915 и 1921 годами. До 1921 года вертикальная точка отсчета была MSL в доке Виктории в Ливерпуле . Со времен Российской Империи , в России и других ее бывших частях, ныне независимых государствах, уровень моря отсчитывается от нулевого уровня Кронштадта.Морской датчик. В Гонконге «mPD» - это геодезический термин, означающий «метры над основной точкой отсчета» и обозначающий высоту на 1,230 м ниже среднего уровня моря. Во Франции Marégraphe в Марселе непрерывно измеряет уровень моря с 1883 года и предлагает самые длинные сопоставленные данные об уровне моря. Он используется для части континентальной Европы и основной части Африки в качестве официального уровня моря. Что касается Испании , ссылка на измерение высоты ниже или выше уровня моря находится в Аликанте . В других странах Европы вертикальные отметки (Европейская вертикальная система отсчета) относятся к возвышенности Амстердам-Пейл , которая восходит к 1690-м годам.

Спутниковые высотомеры делают точные измерения уровня моря [6] с момента запуска TOPEX / Poseidon в 1992 году. За совместной миссией NASA и CNES , TOPEX / Poseidon последовали Jason-1 в 2001 году и миссия по топографии поверхности океана на Спутник Джейсон-2 в 2008 году.

Высота над средним уровнем моря [ править ]

Основная статья: Высота над средним уровнем моря

Высота над средним уровнем моря ( AMSL ) - это высота (на земле) или высота (в воздухе) объекта относительно среднего уровня моря. Он также используется в авиации, где некоторые высоты регистрируются и сообщаются относительно среднего уровня моря (MSL) (в отличие от эшелона полета ), а также в атмосферных науках и топографической съемке . Альтернативой является измерение высоты на эллипсоиде всей Земли, что и делают такие системы, как GPS . В авиации для определения высот все чаще используется эллипсоид, известный как Всемирная геодезическая система 84; однако разница до 100 метров (328 футов) [необходима цитата ]между высотой этого эллипсоида и средней высотой прилива. Альтернативой является использованиевертикальной системыкоординат наосновегеоида,такой какNAVD88и глобальнаяEGM96(часть WGS84).

При обращении к географическим объектам, таким как горы, на топографической карте , изменение высоты показано контурными линиями . Высота горы обозначает наивысшую точку или вершину и обычно изображается в виде небольшого кружка на топографической карте с высотой над уровнем моря, показанной в метрах, футах или обоих.

В редких случаях, когда местоположение находится ниже уровня моря, высота над уровнем моря AMSL отрицательна. Об одном таком случае см. Амстердамский аэропорт Схипхол .

Трудности в использовании [ править ]

  1. Океан
  2. Справочный эллипсоид
  3. Местный отвес
  4. Континент
  5. Геоид

Для того, чтобы распространить это определение далеко от моря посредством сравнения местной высоты средней морской поверхности с «уровнем» опорной поверхности, или геодезической, называется геоида . В состоянии покоя или отсутствия внешних сил средний уровень моря совпадал бы с поверхностью этого геоида, являясь эквипотенциальной поверхностью гравитационного поля Земли, которое само по себе не соответствует простой сфере или эллипсоиду и демонстрирует измеримые изменения, такие как как измерено спутниками НАСА GRACEдля определения массовых изменений ледяных щитов и водоносных горизонтов. На самом деле этот идеал не достигается из-за океанских течений, колебаний давления воздуха, колебаний температуры и солености и т. Д., Даже в качестве долгосрочного среднего значения. Зависящее от местоположения, но постоянное во времени разделение между средним уровнем моря и геоидом называется (средней) топографией поверхности океана . В глобальном масштабе он колеблется в пределах ±  2  м.

Исторически сложилось так, что в измерения уровня моря вносились поправки, чтобы учесть влияние 235-месячного цикла Метона и 223-месячного цикла затмения на приливы. [7]

Сухая земля [ править ]

Знак уровня моря на скале (обведен красным) в бассейне Бэдуотер , Национальный парк Долина Смерти

Несколько терминов используются для описания меняющихся отношений между уровнем моря и сушей. Когда используется термин «относительный», он означает изменение относительно фиксированной точки в отстойнике. [8] Термин «эвстатический» относится к глобальным изменениям уровня моря относительно фиксированной точки, такой как центр Земли, например, в результате таяния ледяных шапок. [9] Термин «стерический» относится к глобальным изменениям уровня моря из-за теплового расширения и изменений солености . [10] Термин «изостатический» относится к изменениям уровня земли относительно фиксированной точки на земле, возможно, из-за тепловой плавучести или тектонических эффектов;это означает, что объем воды в океанах не изменится.[ сомнительно - обсудить ] Таяние ледников в конце ледникового периода является одним из примеров эвстатического повышения уровня моря . Проседание земли за счет изъятия грунтовых вод является изостатического причиной относительного подъема уровня моря. Палеоклиматологи могут отслеживать уровень моря, исследуя породы, отложенные вдоль берегов, которые очень тектонически стабильны, например, на восточном побережье Северной Америки. В таких областях, как вулканические острова, наблюдается относительный подъем уровня моря в результате изостатического охлаждения горных пород, которое приводит к опусканию суши.

На других планетах, на которых отсутствует жидкий океан, планетологи могут вычислить «среднюю высоту», усреднив высоты всех точек на поверхности. Эта высота, иногда называемая «уровнем моря» или нулевой отметкой , эквивалентно служит ориентиром для высоты планетарных объектов.

Изменить [ редактировать ]

Смотрите также: Прошлый уровень моря и повышение уровня моря

Местный и евстатический [ править ]

Смотрите также: Евстатический уровень моря
Круговорот воды между океаном, атмосферой и ледниками

Местный средний уровень моря (LMSL) определяется как высота моря по отношению к ориентиру на суше, усредненная за период времени (например, месяц или год), достаточно долгий, чтобы сглаживать колебания, вызванные волнами и приливами . Необходимо скорректировать воспринимаемые изменения в LMSL для учета вертикальных движений суши, которые могут иметь тот же порядок (мм / год), что и изменения уровня моря . Некоторые движения суши происходят из-за изостатического приспособления мантии к таянию ледяных щитов в конце последнего ледникового периода . Вес ледяного покрова давит на подстилающую землю, и когда лед тает, земля медленно отскакивает.. Изменения объема наземного льда также влияют на местные и региональные уровни моря из-за корректировки геоида и истинного полярного блуждания . Атмосферное давление , океанские течения и местные изменения температуры океана также могут влиять на LMSL.

Эвстатическое изменение уровня моря (в отличие от местного изменения) приводит к изменению глобального уровня моря из-за изменений либо объема воды в Мировом океане, либо чистых изменений объема океанических бассейнов . [11]

Краткосрочные и периодические изменения [ править ]

Таяние ледников вызывает изменение уровня моря

Существует множество факторов, которые могут вызвать краткосрочные (от нескольких минут до 14 месяцев) изменения уровня моря. Подъем уровня моря вызывают два основных механизма. Во-первых, сокращение сухопутных льдов, таких как горные ледники и полярные ледяные щиты, высвобождает воду в океаны. Во-вторых, по мере повышения температуры океана более теплая вода расширяется. [12]

Периодические изменения уровня моря
Суточные и полусуточные астрономические приливы12–24 ч P0,2–10 + м
Долгопериодные приливы  
Вращательные вариации ( колебание Чендлера )14 месяцев P
Метеорологические и океанографические колебания
Атмосферное давлениеЧасы в месяцыОт −0,7 до 1,3 м
Ветры ( штормовые нагоны )1–5 днейДо 5 м
Испарение и осадки (также могут иметь долгосрочный характер)Дни в недели 
Топография поверхности океана (изменения плотности воды и течений)Дни в неделиДо 1 м
Эль-Ниньо / южное колебание6 мес. Каждые 5–10 летДо 0,6 м
Сезонные вариации
Сезонный водный баланс океанов (Атлантический, Тихий, Индийский)  
Сезонные колебания уклона водной поверхности  
Речной сток / паводки2 месяца1 мес.
Сезонные изменения плотности воды (температуры и солености )6 месяцев0,2 м
Сейш
Сейши (стоячие волны)Минуты в часыДо 2 м
Землетрясения
Цунами (генерируют катастрофические долгопериодические волны)ЧасыДо 10 м
Резкое изменение уровня землиМинутыДо 10 м

Последние изменения [ править ]

Основная статья: Повышение уровня моря
Дополнительная информация: Глобальное потепление , теплосодержание океана и влияние глобального потепления на океаны

По крайней мере, последние 100 лет уровень моря повышался в среднем на 1,8 мм (0,07 дюйма) в год. [13] Большая часть этого повышения может быть отнесена на счет повышения температуры моря и, как следствие, небольшого теплового расширения верхних 500 метров (1640 футов) морской воды. Дополнительный вклад, до четверти от общего объема, поступает из водных источников на суше, таких как таяние снега и ледников, а также добыча грунтовых вод для орошения и других сельскохозяйственных и человеческих нужд. [14]

Авиация [ править ]

Основная статья: Высота в авиации

Пилоты могут оценить высоту над уровнем моря с помощью альтиметра, установленного на определенное барометрическое давление . Как правило, давление, используемое для настройки высотомера, представляет собой барометрическое давление, которое будет существовать на MSL в регионе, над которым выполняется полет. Это давление обозначается как QNH или «высотомер» и передается пилоту по радио от службы управления воздушным движением (УВД) или службы автоматической информации терминала (ATIS). Поскольку высота местности также привязана к MSL, пилот может оценить высоту над землей, вычтя высоту местности из показаний альтиметра. Авиационные картыразделены на прямоугольники, и в каждом прямоугольнике четко указана максимальная высота местности от MSL. При достижении высоты перехода высотомер устанавливается на давление в международной стандартной атмосфере (ISA) на уровне MSL, которое составляет 1013,25 гПа или 29,92 дюйма ртутного столба. [15]

См. Также [ править ]

  • Над уровнем земли
  • До настоящего времени  - календарь, основанный на 1950 г. н.э. (примерно, когда было разработано радиоуглеродное датирование, и испытания ядерного оружия искусственно изменили пропорцию изотопов углерода)
  • Датум карты  - уровень воды, от которого измеряются глубины, отображаемые на морской карте.
  • Крайние точки Земли
  • Геопотенциальная высота
  • Высота над средним рельефом  - высота зависит от большой площади вокруг объекта; часто используется в США для антенных вышек
  • Список мест на суше с отметками ниже уровня моря  - статья со списком Википедии
  • Приподнятый пляж , также известный как Морская терраса - пляж или волнообразная платформа, поднятая над береговой линией в результате относительного падения уровня моря.
  • Пульс  талой воды 1A - период быстрого постледникового подъема уровня моря.
  • Метры над Адриатикой
  • Amsterdam Ordnance Datum , также известный как Normaal Amsterdams Peil  - вертикальная система координат, используемая в больших частях Западной Европы, первоначально созданная для использования в Нидерландах.
  • Нормальная высота
  • Нормальный
  • Нормальный
  • Оперативная океанографическая система Северо-Западного шельфа  - объект, который отслеживает физические, седиментологические и экологические переменные в районе Северного моря.
  • Данные о боеприпасах  - Вертикальные данные, используемые в качестве основы для определения высот на картах (Великобритания и Ирландия).
  • Ортометрическая высота
  • Уравнение уровня моря
  • Вертикальная точка отсчета  - Базовая поверхность для вертикальных положений
  • World Geodetic System  - геодезическая справочная система

Ссылки [ править ]

  1. ^ Что такое «средний уровень моря»? ( Океанографическая лаборатория Праудмена ).
  2. ^ USGCRP (2017). «Специальный доклад по науке о климате. Глава 12: Повышение уровня моря. Ключевой вывод 2» . science2017.globalchange.gov . Проверено 27 декабря 2018 года .
  3. ^ «Странная наука о таянии ледяных щитов: три вещи, о которых вы не знали» . Хранитель . 12 сентября 2018.
  4. ^ Национальный исследовательский совет США , Бюллетень Национального исследовательского совета 1932, стр. 270
  5. ^ "Уровень стоячей воды - Глоссарий AMS" . glossary.ametsoc.org .
  6. ^ Глазман, Роман Э; Грейсух Александр; Злотницкий, Виктор (1994). «Оценка моделей смещения состояния моря в спутниковой альтиметрии». Журнал геофизических исследований . 99 (C6): 12581. Bibcode : 1994JGR .... 9912581G . DOI : 10.1029 / 94JC00478 .Роман Глазман Грейсух, А.М., Злотницкий, В.
  7. ^ "Стоунхендж pt 3" . www.celticnz.co.nz . Проверено 18 февраля +2017 .
  8. ^ Джексон, Джулия А., изд. (1987). «Относительный подъем уровня моря». Глоссарий геологии (Четвертое изд.). Александрия, Виригиния. ISBN 0922152349.
  9. ^ Джексон, Джулия А., изд. (1987). "Евстатик". Глоссарий геологии (Четвертое изд.). Александрия, Виригиния. ISBN 0922152349.
  10. ^ Джексон, Джулия А., изд. (1987). «Стерик». Глоссарий геологии (Четвертое изд.). Александрия, Виригиния. ISBN 0922152349.
  11. ^ "Евстатический уровень моря" . Глоссарий по нефтяным месторождениям . Schlumberger Limited . Проверено 10 июня 2011 года .
  12. ^ «Влияние глобального потепления на уровень моря» . www.climatehotmap.org . Проверено 2 декабря +2016 .
  13. ^ Брюс С. Дуглас (1997). «Глобальное морское восхождение: переопределение». Исследования по геофизике . 18 (2/3): 279–292. Bibcode : 1997SGeo ... 18..279D . DOI : 10,1023 / A: 1006544227856 . S2CID 128387917 . 
  14. ^ Биндофф, Нидерланды; Willebrand, J .; Artale, V .; Cazenave, A .; Грегори, Дж .; Гулев, С .; Hanawa, K .; Le Quéré, C .; Levitus, S .; Nojiri, Y .; Шум, СК; Талли, LD; Унникришнан, А. (2007). «Наблюдения: изменение климата океана и уровень моря» (PDF) . У Соломона, S .; Qin, D .; Manning, M .; Chen, Z .; Marquis, M .; Аверит, КБ; Тиньор, М .; Миллер, HL (ред.). Изменение климата 2007: основы физических наук. Вклад Рабочей группы I в Четвертый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата . Издательство Кембриджского университета.
  15. ^ США Федеральное управление гражданской авиации , Кодекс федеральных правил гл. 91,121

Внешние ссылки [ править ]

  • Повышение уровня моря: понимание прошлого - улучшение прогнозов на будущее
  • Постоянная служба для определения среднего уровня моря
  • Глобальное изменение уровня моря: определение и интерпретация
  • Агентство по охране окружающей среды отчеты о повышении уровня моря
  • Свойства изостази и эвстази
  • Измерение уровня моря из космоса
  • Видео о восходящем приливе: Океанографический институт Скриппса
  • Уровни моря онлайн: Национальная океаническая служба (CO-OPS)
  • Système d'Observation du Niveau des Eaux Littorales (SONEL)
  • Повышение уровня моря - насколько и насколько быстро будет повышаться уровень моря в ближайшие столетия?