Измерение уровня моря становится все более важной частью исследований климата, а повышение среднего уровня моря является одним из наиболее ощутимых последствий изменения климата. Исследователи из Технологического университета Чалмерса изучили новые способы измерения уровня моря, которые могут стать важными инструментами для тестирования климатических моделей и исследования того, как изменение климата влияет на уровень моря вдоль побережья мира.Йохан Лофгрен и Рудигер Хаас, ученые из Департамента наук о Земле и космосе Чалмерса, разработали и протестировали инструмент, который измеряет уровень моря с использованием радиосигналов спутниковых навигационных систем: датчик уровня моря GNSS (GNSS — это глобальная навигационная спутниковая система).«Глобальный средний уровень моря повышается из-за изменения климата, но это изменение зависит от того, где вы находитесь в мире», — говорит Рудигер Хаас. «Мы хотим иметь возможность проводить подробные измерения уровня моря, чтобы понять, как прибрежные сообщества будут затронуты в будущем».
Уровнемер GNSS использует радиосигналы спутников на орбите вокруг Земли, которые являются частью спутниковых навигационных систем, таких как GPS и Glonass (российский эквивалент GPS).«Мы измеряем уровень моря, используя те же радиосигналы, которые мобильные телефоны и автомобили используют в своих спутниковых навигационных системах», — говорит Йохан Лофгрен. «Когда спутники проходят по небу, прибор« видит »их сигналы — как прямые, так и отраженные от поверхности моря».
Две антенны, закрытые небольшими белыми обтекателями, измеряют сигналы как непосредственно со спутников, так и сигналы, отраженные от поверхности моря. Анализируя эти сигналы вместе, можно измерять уровень моря и его колебания до 20 раз в секунду. Временной ряд уровня моря богат физическими явлениями, такими как приливы (вызванные в основном гравитационным притяжением Луны и Солнца), метеорологические сигналы (высокое и низкое давление) и сигналы изменения климата.
Благодаря усовершенствованной обработке сигналов эти сигналы могут быть дополнительно изучены.Преимущество нового уровнемера GNSS заключается в том, что он может измерять изменения как на суше, так и на море одновременно в одном и том же месте. Это означает, что можно принимать во внимание как долгосрочные, так и краткосрочные перемещения суши (отскок после ледникового периода и землетрясения).
«Теперь мы можем измерять уровень моря как относительно побережья, так и относительно центра Земли, что означает, что мы можем четко определить разницу между изменениями уровня воды и изменениями на суше», — говорит Йохан Лофгрен.Этим летом в сотрудничестве с SMHI, Шведским метеорологическим и гидрологическим институтом, будет дополнена гидрометрическая станция в космической обсерватории Онсала. Также будут установлены другие высокоточные инструменты для работы с датчиком уровня GNSS.«Наша мареографическая станция станет частью сети станций на побережье Швеции, которые смогут в будущем отслеживать изменения уровня воды с точностью до миллиметра», — говорит Гуннар Эльгеред, профессор кафедры Земли и космоса Чалмерса.
Наук.Ученые также показали, что существующие прибрежные станции GNSS, установленные в первую очередь для измерения движения суши, могут использоваться для измерения уровня моря.
«Мы успешно протестировали метод, при котором только одна из антенн используется для приема радиосигналов. Это означает, что существующие прибрежные станции GNSS — их сотни по всему миру — также можно использовать для измерения уровня моря. уровень ", — говорит Йохан Лофгрен.