Согласно 23-летнему отчету спутниковых данных НАСА и его партнеров, уровень моря поднимается на несколько миллиметров в год — доли дюйма. Однако если вы живете на восточном побережье США, уровень вашего моря повышается в два или три раза быстрее, чем в среднем. Если вы живете в Скандинавии, она падает.
Жители китайской дельты Желтой реки затоплены из-за повышения уровня моря более чем на девять дюймов (25 сантиметров) в год.Эти региональные различия в изменении уровня моря станут еще более очевидными в будущем по мере таяния ледяных щитов.
Например, когда сектор моря Амундсена Западного Антарктического ледяного щита полностью исчезнет, ??средний глобальный уровень моря поднимется на четыре фута. Но на восточном побережье Соединенных Штатов этот средний показатель будет на 14-15 дюймов больше.Приливы, ветры и океанские течения играют определенную роль в этих региональных различиях, но все более важным двигателем и потрясением является сама твердая Земля. Глобальное потепление влияет не только на поверхность нашего мира; это заставляет Землю двигаться у нас под ногами.
Если в новостях не говорится о вулкане или землетрясении, мы склонны думать о нашей родной планете как о твердой скале. Но в 50 милях (80 км) под нашими ногами есть слой толщиной в тысячи миль, который может течь как жидкость в течение тысяч лет.
Тектонические плиты земной коры плавают на этом вязком слое, называемом мантией, как ванильная вафля на очень густом пудинге.Если бы вы положили клубнику поверх ванильной вафли, из-за увеличения веса печенье погрузилось бы в пудинг. Точно так же тяжелые веса земной коры толкают ее вниз в мантию, которая уносится прочь и выпирает в другом месте. Многокилометровые ледяные щиты Гренландии и Антарктиды давили на корку под собой на протяжении тысячелетий.
Этот вес имеет второй эффект, который вы не увидите в своем десерте: его гравитационное притяжение на окружающий океан заставляет морскую воду скапливаться вокруг береговых линий.Эти тяжелые вмятины на мантии не образуют постоянного шрама.
Когда дополнительный вес поднимается, мантия отскакивает. Это происходит не только из-за величественных темпов обрушения горных хребтов. Это случается каждый день.«Твердая Земля может реагировать очень быстро — почти мгновенно», — сказал Марк Тамисиа, ученый из Национального центра океанографии в Ливерпуле, Англия, который изучает связь между уровнем моря и земными процессами.
Тамисия привела пример приливов к твердой Земле, которые тянут кору наружу на 30 сантиметров в сторону Луны, когда она проходит над головой. Точно так же Земля имеет мгновенную первоначальную реакцию на таяние ледников и ледяных щитов, называемую упругой реакцией.С тех пор, как в 2002 году НАСА запустило спутники-близнецы Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE), у ученых были чрезвычайно точные измерения того вклада, который потеря массы ледяных щитов вносит в изменения силы тяжести, и того, что это добавляет к повышению уровня моря. «Благодаря GRACE мы имели довольно хорошее представление о том, что происходит с 2002 года», — сказал Стив Нерем из Университета Колорадо, глава группы НАСА по изменению уровня моря. «Мы знаем, насколько [повышение уровня моря] происходит от Гренландии, сколько от Антарктиды, сколько от ледников».Поскольку каждый ледяной покров и ледник имеет уникальное расположение и размер, каждый из них создает в океане такую ??же индивидуальную реакцию, как отпечаток пальца. «Физика, лежащая в основе понимания этих отпечатков пальцев, очень хорошо изучена», — сказала Тамисиа. "Это похоже на приливы".
Он и Джерри Митровица из Гарвардского университета вычислили отпечатки пальцев Восточной и Западной Антарктиды и Гренландии по всему миру. «Мы делаем каждый ледяной покров индивидуально, поэтому можем использовать последний анализ GRACE», — пояснила Тамисия. «Вы можете как бы сложить эффекты и посмотреть, какой будет результат для любого данного места».По мере таяния любого ледяного щита уровень моря вдоль береговой линии на расстоянии до 1500 миль (2000 километров) будет падать, поскольку морская вода ускользает из-за пониженного гравитационного притяжения и поднимается корка. Ускользающая морская вода течет через экватор: таяние Антарктиды сказывается на восточном и западном побережьях США, а исчезновение Гренландии сказывается на береговой линии Бразилии.
Эти региональные различия значительны — например, в случае восточного побережья США.Восточное побережье также находится в проигрышной части другого важного процесса, связанного с твердой Землей, который влияет на региональные уровни моря: постледниковый отскок.
После эластичного ответа на потерю веса земной коры подъем продолжается медленнее в течение многих тысячелетий. Северная Америка все еще реагирует на массовое таяние в конце последнего ледникового периода 6000 лет назад. Североамериканская тектоническая плита не была загружена равномерно во время ледникового периода: ледниковые щиты располагались на территории нынешних Канады и Гренландии, в то время как большая часть сегодняшних Соединенных Штатов оставалась свободной ото льда.
Эта ледяная нагрузка вытолкнула мантию из-под Канады и поддержала Соединенные Штаты. Сегодня американская сторона Североамериканской плиты опускается, как спускающийся конец качелей, в то время как северная сторона продолжает подниматься.
Подъем Гренландии от послеледникового отскока означает, что остров набирает массу снизу, а его коренная порода постоянно поднимается. В то же время он теряет массу сверху по мере таяния льда.
GRACE измеряет чистый результат этих противоположных процессов, а не только результат таяния льда. Программа «Гренландская сеть GPS», финансируемая Национальным научным фондом и НАСА, работает над решением этой проблемы.
Программа, возглавляемая Майклом Бевисом из Университета штата Огайо в Колумбусе, использует более 50 станций GPS в Гренландии для измерения взлетов и падений Гренландии. Сеть достаточно плотная, и приборы регистрируют высоту с достаточной точностью, чтобы отличить устойчивый долгосрочный подъем, вызванный послеледниковым отскоком, от более краткосрочных изменений высоты, вызванных тяжестью зимних снегов и потерей веса летом. Цель проекта — предоставить «поправочный коэффициент» для послеледникового отскока, который может быть применен к измерениям GRACE и последующим миссиям, чтобы остальная часть была точным измерением потери массы от таяния.
Ученые в настоящее время считают, что отпечатки пальцев ледяного покрова станут основным фактором будущих региональных колебаний уровня моря. Они работают над вопросами о том, как эти процессы на твердой Земле взаимодействуют с другими глобальными и локальными факторами повышения уровня моря. «Мы должны понимать глобальные и более масштабные региональные изменения, чтобы проводить локальные исследования воздействия», — пояснила Тамисия. «В некоторых местах вполне может оказаться, что региональные процессы будут самым важным сигналом.
Должен быть континуум понимания глобального среднего, региональных изменений и более локализованных процессов. Нам понадобятся все эти уровни, чтобы сделать жизнеспособные прогнозы ".