Повышение уровня мирового океана

Метеоролог и я

Научно-популярный метеорологический проект

Последствия повышения уровня мирового океана

Одна из самых распространённых тем, касающихся изменений климата, – это глобальное потепление, из-за которого происходят заметные изменения. Однако они коснутся не только атмосферы, ведь всё взаимосвязано. Одной из таких связей является «атмосфера-гидросфера». Мы поговорим сегодня немного о последствиях глобального потепления, которые произойдут в водной оболочке Земли – о повышении уровня мирового океана.

С 70-х годов 20 века (уже как 40 лет) средняя температура на планете стремительно возрастает. Период с 2000 по 2010гг официально считается самым тёплым с начала первых инструментальных наблюдений. Но рост температуры воздуха происходит неравномерно: самое сильное потепление регистрируется в Арктике. Льды Арктики являются индикатором климатических изменений, и этот самый индикатор тает. Таяние ледников происходит не только в Арктике, но и по всему земному шару.

Ледники – это источник воды, причём воды пресной, питьевой, что немаловажно для человека и животных. Морская вода непригодна для употребления, поэтому нас подстерегает сразу несколько трудностей в будущем. Ледники в горах являются источником рек, вокруг которых обитает всё живое. Лишаясь ледников, мы тут же лишаемся ряда питьевых источников. Большинство рек со снеговым питанием располагается в умеренных широтах (Россия, Финляндия, Норвегия, Канада и ряд других стран), где снеговая линия относительно невысоко расположена в горах (в Африке, например, высота снеговой линии на высоте 6км).

Снеговая линия — это уровень земной поверхности, выше которого накопление твёрдых атмосферных осадков преобладает над их таянием и испарением, иначе говоря, происходит образование снежного покрова и ледников.

При таянии ледников вся вода стекает в мировой океан. Мировой океан – это непрерывная водная оболочка Земли, состоящая из 4 океанов: Атлантического, Индийского, Тихого, Северного Ледовитого. Таяние ледников повысит уровень мирового океана.

Крупнейшим поставщиком воды является Антарктида. Её площадь составляет 14млн км2, что составляет 82% от площади России.

А теперь только представьте, как ледниковый щит Антарктиды (или России) толщиной 3км начинает стекать в океан… жуть. Благо, повышение температуры на южном полюсе медленнее происходит, чем в Арктике.

Следующими крупными источниками дополнительной воды являются Арктика и остров Гренландия. Площадь Гренландии 2.13млн км2 (15% от площади Антарктиды). В Артике по последним данным занято льдом 3-4млн км2 (

25% от площади Антарктиды).

Антарктида, Арктика и Гренландия – три самых крупных источника воды. Если не учитывать остальные источники и принять толщину одинаковой на всех трёх представителях, то соотношение между ними следующее: 71, 18 и 11%. На самом деле это далеко не так: толщина льда в Арктике далеко не всегда достигает 2 метров, что по сравнению 3км Антарктиды и рядом не стоит. Поэтому самый опасный объект таяния – это «белый континент», именно он будет погружать медленно, но верно прибрежные города.

Не последнюю роль в повышении уровня мирового океана играет рост температуры океана. При нагревании вода расширяется, максимум плотность воды наблюдается при 4°C. Далее, чем выше температура, тем меньше плотность. Конечно, это несравнимо таянием ледников, но всё же усиливает эффект.

Собственно о самих последствиях повышения уровня мирового океана

Учёными составляются различные сценарии и пути решения проблем. При самом пессимистичном развитии событий уже к 2100 году от ледников Гренландии и Арктики почти ничего не останется (во всяком случае от второго точно). При таком развитии событий в 2050г мы можем начинать прощаться с Бермудами, Мальдивами, часть Нидерландов «пойдёт к рыбам», начнутся подтопления в Гамбурге, Калининграде, Санкт-Петербурге и некоторых других городах. И это не пустые утверждения, посмотрите сами. Ниже мы привели профиль высоты местности некоторых прибрежных зон.

Нидерланды – страна в Западной Европе. Её ширина составляет в среднем 130км. Иначе говоря, самые удалённые места находятся на расстоянии немногим более 100км от Северного моря. Ниже мы привели в разрезе профиль высоты местности этой страны и получили интересный результат. Почти половина территорий имеет высоту над уровнем моря не более, чем 5 метров. Этот график не отражает, конечно, весь рельеф страны. При построении получались профили как с большими, так и меньшими высотами. Мы взяли среднее положение, которое и отражено в профиле.

Гораздо больше повезло южному соседу Нидерландов – Бельгии. Здесь под воду в ближайшие 70-100 лет уйти могут только 10-15км прибрежной зоны.

В США более остальных пострадают штаты Техас, Луизиана, Флорида и Южная Каролина. В среднем под водой окажется территория на удалении 7-12км, кроме Луизианы: здесь местами до 45-50км (а это почти полштата). Береговая линия этих штатов в сумме составляет около половины от всей западной линии.

К 2100 году под воду может уйти уже почти половина Нидерландов, Новый Орлеан, часть Майами, Шанхая, под угрозой окажется Каир, при этом часть Египта также «уйдёт к рыбам».

Не утешительная картина складывается в Аргентине: ряд прибрежных городов затопит. Профиль подтопляемой территории этой страны мы привели ниже.

Под угрозой подтопления оказывается обширная территория. Почти тридцати километровая зона имеет высоту над уровнем моря не более 2-4м.

Чтобы не описывать долго все последствия, посмотрите на карту уровня мирового океана сами. Ниже, пройдя по ссылке, вы можете задавать высоту повышения уровня моря. По разным оценкам учёных в текущем столетии уровень мирового океана поднимется на 2-3 метра. По стандарту стоит значение 10 футов (это примерно 3 метра).

Однако не стоит полагаться полностью на карту повышения мирового океана, особенно в районе Каспийского моря. Уровень этого водоёма находится ниже уровня Мирового океана на 29 метров.

Мы изучили историю поведения моря. Оказалось, что оно ведёт себя совсем иначе, не подчиняясь Мировому океану! За последние несколько веков уровень Каспийского моря изменялся на 3 метра и более. Только в 20 веке колебания превышали 2 метра. Этот водоём будто дышит. При этом серьёзных последствий для береговых территорий такие изменения не представляли, в то время как карта, представленная выше, при повышении уровня Мирового океана погружает всю дельту Волги под воду (вместе с Астраханью).

Впрочем, о том, что карта не является полностью достоверным источником потопа, оговорено самими разработчиками: «Пожалуйста, обратите внимание, что только высоты местности для анализа недостаточно, поскольку существует множество других факторов…».

На самом деле очень сложно дать прогноз будущего поведения системы «атмосфера-гидросфера». США также проводят наблюдения за уровнем моря и они выяснили один интересный момент:

«Уровень моря вдоль западного побережья Соединенных Штатов на самом деле снизился за последние 20 лет — долгосрочные природные циклы скрывают от нас влияние глобального потепления. Тем не менее, есть все признаки того, что эта картина скоро изменится…», сказал Джош Уиллис, океанограф из NASA.

Но если всё же даже оптимистичный сценарий поведения уровня Мирового океана сбудется, то будет нанесён большой урон, прежде всего, Нидерландам. Пострадают и другие регионы, особенно западное побережье США и Океания. Если опираться на рельеф, то самым уязвимым местом подтоплениям станет западная окраина Европы. Западное побережье США также уязвимо, но только его южная окраина (Техас, Луизиана, Флорида), на остальной его части высота рельефа 20-50 метров и выше.

Говорить однозначно о том, что в ближайшие 100-200 лет будет глобальная катастрофа, довольно-таки глупо. Ряд экспертов считает, что всё идёт своим чередом, просто наступает очередной цикл на планете, только теперь с участием самого человека. В точности мы не знаем, каков будет результат изменений, но человек должен быть готов к ним.

Почему уровень Мирового океана продолжает расти

Что случилось

В последние несколько десятилетий океан стал нагреваться почти на 40% быстрее, чем это было еще в середине прошлого века, а уровень воды растет ускоренными темпами.

К настоящему времени средний уровень Мирового океана повысился с 1900 года примерно на 21 см, при этом за последние 25 лет рост составил сразу 7,5 см. Каждый год уровень воды повышается на 3,2 мм. Кажется, что это мизерные значения, однако скорость, с которой сегодня меняется уровень моря, в 2,5 раза выше, чем была всего лишь десять лет назад.

С 1993 года в некоторых океанических бассейнах уровень воды уже поднялся на 15-20 см. Региональные различия объясняются изменчивостью силы ветров и течений, которые влияют на то, сколько и где более глубокие слои океана хранят тепло.

Как происходит повышение уровня воды

Основной причиной довольного резкого роста уровня воды стало повышение глобальной температуры, вызванное человеческой деятельностью. Согласно подсчетам ученых из Национального управления океанических и атмосферных явлений США (NOAA), даже при низких выбросах парниковых газов к 2100 году уровень моря с большой вероятностью поднимется как минимум на 30 см от значения 2000 года.

Если мировое сообщество никак не повлияет на объемы выбросов, то через 80 лет можно ожидать повышения уровня Мирового океана на 2,5 метра. Например, 80% территории Мальдивских островов находится на отметке в один метр над уровнем моря, то есть государство может вовсе уйти под воду.

Что влияет на рост уровня Мирового океана

Есть два основных фактора, которые оказывают влияние на повышение уровня воды — таяние ледников и нагрев морей и океанов.

Повышение температуры воды — большая проблема для всего мира на сегодняшний день. Когда вода становится теплее, она расширяется, то есть занимает больше пространства. Сейчас температура океанов на Земле самая высокая за все время наблюдения за ними. Мировой океан поглощает около 90% всего тепла, замедляя нагрев атмосферы.

Беспокойство ученых вызывает и таяние ледников. За последние несколько десятилетий их потери увеличились в пять раз. Скорость таяния Гренландского ледникового щита выросла в семь раз с 1992 года, а Антарктиды — в шесть раз по сравнению с 1980-ми годами. Вклад таяния ледников (с небольшим учетом переноса подземных вод) в повышение уровня моря почти в два раза выше теплового расширения воды.

Таяние морского льда уменьшает площадь белой поверхности и, соответственно, увеличивает площадь темной поверхности океана, которая хорошо поглощает солнечное излучение. Подсчитано, что заснеженный морской лед поглощает около 20% падающего на него солнечного излучения, тогда как свободная ото льда поверхность океана поглощает более 90%.

Таким образом происходит замкнутый круг: чем теплее становится океан, тем больше тают ледники, что ведет к еще большему поглощению тепла океаном. Минимальная протяженность морского льда в Арктике уменьшилась с 1979 года на 44%. При таких темпах, предупреждают авторы некоторых прогнозов, к середине этого столетия Арктика будет практически свободна ото льда в летние месяцы.

Чем грозит рост уровня моря

Главная проблема повышения уровня Мирового океана — затопление прибрежных районов. Последствия изменения климата и роста уровня воды первыми почувствуют на себе малые островные государства и территории в Тихом и Индийском океанах, например, Кирибати, Маршалловы острова или Гавайи. Они могут вовсе исчезнуть с лица Земли. Дополнительный нагрев моря затрудняет размножение рыбы, что негативно повлияет на морской промысел, который является одним из главных источников дохода для жителей этих регионов.

Чуть более теплый океан вызывает больше сильных ураганов, тайфунов и штормов, что разрушительно сказывается на прибрежных городах. Восемь из десяти крупнейших мегаполисов мира, где проживают сотни миллионов человек, располагаются недалеко от побережья. Исследования показывают, что в период с 1963 по 2012 годы почти половина всех смертей от ураганов в Атлантике случилась из-за штормовых нагонов, вызванных потеплением океана.

Рост уровня воды угрожает инфраструктуре городов, промышленности, грозит загрязнением питьевых источников и т.п. От соленой морской воды пострадают не только источники пресной воды, но и сельское хозяйство в целом, что вызовет массовый голод. Можно ожидать глобальную миграцию и климатических беженцев.

К 2100 году повышение уровня моря на один метр при нулевом росте населения затронет 410 млн. человек по всем миру. По прогнозам Всемирного банка, к 2050 году ущерб мировой экономике только от наводнений составит до $52 млрд в год. Эта цифра может вырасти до $1 трлн в год, если к наводнениям прибавить ущерб от непосредственного повышения уровня океана.

Более теплая вода в океанах повышает их кислотность и снижает уровень кислорода, что негативно сказывается на биоразнообразии и экосистемах в целом. Если глобальная температура увеличится на 2 °C в сравнении с доиндустриальной эпохой, то коралловые рифы исчезнут почти полностью.

Как остановить повышение?

Наиболее действенным способом остановить повышение уровня океана может стать сокращение выбросов парниковых газов, что приведет к снижению темпов роста глобальной температуры. Однако это процесс длительный, а действовать надо сейчас.

Некоторые страны, которым грозит затопление больших территорий, вырабатывают адаптационную стратегию, которая поможет справиться с долгосрочными рисками повышения уровня моря. Например, предпринимаются попытки построить защитные сооружения.

В индонезийской Джакарте и китайском Шанхае возвели огромные морские дамбы, которые защищают города от повышения уровня моря и сильных наводнений. В голландском Роттердаме построены барьеры, дренажные системы и «водные квадраты», где скапливается лишняя вода во время сильных ливней. Тропические страны высаживают мангровые заросли и другую растительность, которая удерживает воду. Островное государство Фиджи переселяет жителей на более высокие участки своей территории.

В России же относительно немного городов, расположенных на пологой береговой линии. Однако от глобального повышения уровня моря могут пострадать Санкт-Петербург, Сочи, Ростов-на-Дону и другие города. Если уровень воды поднимется более чем на один метр, то Северной столице придется принимать дополнительные инженерные решения. В 2011 году в Финском заливе уже открыли дамбу, которая защищает город от регулярных наводнений.

Почему океаны имеют разный уровень?

Планета Земля лишь условно считается круглой. На самом деле ее поверхность представлена чередующимися впадинами и возвышенностями. Это касается не только участков суши, но и водоемов, которые образуют Мировой океан. У каждого из океанов имеется свой уровень вод, который обусловлен определенными факторами.

Изменение уровня Мирового океана

Уровень Мирового океана – то же, что и уровень моря. Это положение водной поверхности относительно определенной точки, начала отсчета. Наиболее точным принято считать среднемноголетний уровень моря, поскольку он зависит только от гравитации и гидрологического режима.

Изменение уровня Мирового океана

Также уровень Мирового океана измеряется ежегодно и ежемесячно. Но при этом на полученные данные влияют разные факторы вроде ветра, приливов и отливов, речного стока, осадков и др.

Уровень моря используется для отсчета высот на суше и подводных глубин. Поскольку территория планеты огромная и поверхность ее всюду разная, в качестве точки отсчета используется несколько уровней морей. Например, в России и странах, ранее состоящих в СССР, это Балтийское море.

Также существует понятие высоты морской поверхности или рельефа поверхности океанических вод. На протяжении суток этот показатель меняется интенсивно из-за приливов и отливов. Если брать длительные промежутки времени, то высота морской поверхности будет меняться под действием гравитации, циркуляции океана.

Высота морской поверхности в районе течения Гольфстрим (в см)

Сравнивая результаты текущих измерений с исходным уровнем океана, специалисты регистрируют все изменения. На основании полученных данных строятся специальные графики, которые отображают изменение уровня Мирового океана за долгие годы.

От чего зависит уровень океана?

Мировой океан разделен большими участками суши на 4 океана (по порядку уменьшения объема): Тихий, Атлантический, Индийский, Северный Ледовитый. Для каждого из них определены соответствующие физико-географические сведения, например, температура, плотность, масса и др.

Уровень океана зависит от цепочки тесно связанных между собой факторов. Для его определения первым делом сводятся к средним значениям местные колебания, связанные с волнением вод (приливным и ветровым).

Сравнительная схема форм

Затем учитывается форма Земли – сплюснутый эллипсоид вращения. Земная кора делится на 2 типа: континентальную и океаническую. Ее неоднородность вызывает аномалии гравитационной силы, из-за которых водная поверхность океана может отклоняться от формы планеты. Уровень отклонения колеблется в пределах 100 метров.

Форма, которую приобретает поверхность вод под действием силы тяжести и вращения Земли, называется геоидом. Но есть еще ряд факторов, из-за которых уровень океана отклоняется от геоида.

К ним относятся:

температура;
соленость вод;
широтные различия атмосферных давлений;
морские течения.

Температура и соленость главным образом влияют на плотность воды. Чем выше температура и ниже уровень соли, тем меньше плотность. Когда снижается плотность воды, увеличивается ее объем, что и провоцирует повышение уровня океана.

Согласно средним значениям, на первом месте по высоте находится Тихий океан. Большую часть времени в году он возвышается над Атлантическим примерно на 40 см. Северный Ледовитый и Южный океаны отстают на 1-1,5 м.

Ниже остальных располагается Индийский океан, особенно в районе экватора. Наиболее высоко воды расположены в северной части Атлантического океана и в экваториальной части Тихого океана вблизи Австралии.

Общая тенденция – снижение уровня вод от северного до южного полюса. Отмечаются различия и в пределах одного океана. Например, возле берега уровень вод выше, чем в центральной части.

Океаны имеют разный уровень вод из-за неодинакового воздействия силы притяжения, изменения вращения Земли, а также по причине различных свойств воды. К ним относятся температура и соленость, которые определяют плотность воды. При понижении плотности повышается водный объем и наоборот. Самый высокий уровень воды в Тихом океане, самый низкий – в Индийском.

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Уровень воды в Мировом океане поднимается быстрее расчетного показателя

Похоже на то, что быстро тающие льды Гренландии и Антарктики ускоряют общий процесс поднятия уровня вод Мирового океана. Об этом свидетельствуют данные, передаваемые искусственными спутниками с орбиты. Если текущая скорость роста уровня воды сохранится, то уже к концу столетия этот показатель будет больше текущего на 61 сантиметр.

Исследование, которое позволило выяснить скорость поднятия уровня воды, базируется на достаточно крупной выборке данных. Ученые взяли информацию, переданную спутниками за 25 лет и подвергли ее детальному анализу при помощи компьютерных систем. Как оказалось, именно потепление и тающие льды играют основную роль в ускорении процесса «затопления».

Вся проблема в том, что предыдущие оценки показателя уровня воды базировались на старых результатах. А они оказались не слишком надежными, поскольку не учитывали ряд факторов, включая ускорение таяния вечных льдов. По мнению специалистов, даже небольшие изменения в текущем уровне воды в морях и океанах сильно повлияет на состояние окружающей среды и прибрежных городов. Так, потопы и эрозия почвы могут стать постоянными спутниками таких населенных пунктов.

«Опасения жителей таких регионов могут стать реальностью к 2100 году — всего за несколько десятилетий», — говорит Кэти Серафин из Орегонского университета. За прошедшие 25 лет уровень воды в Мировом океане поднялся на 7,5 сантиметра. Примерно половина этого показателя обусловлена таянием льдов. Сейчас процесс таяния ускоряется, и все больше льда начинает превращаться в жидкую воду в Гренландии и Антарктике.

Поднимающаяся вода, в свою очередь, оказывает сильнейшее влияние на климат, который изменяется еще быстрее. В природе огромное количество факторов взаимозависимы, и это можно отследить на примере потепления и таяния льдов. Стоит отметить, что уровень воды в Мировом океане оставался примерно на одном и том же уровне в течение примерно 3000 лет. В 20 веке начались изменения, вызванные промышленной революцией, увеличением объемов сжигаемых горючих полезных ископаемых и другими факторами.

Известно, что повышение уровня воды оказывает сильное влияние на регионы вроде Майами и Нового Орлеана в США. Этим районам затопление угрожает в первую очередь. И если в обычное время они могут справиться с поднимающейся водой, то ураганы и тайфуны все ставят на свои места, провоцируя затопление огромных площадей земли.

На данный момент Гренландия оказывает на поднятие уровня воды в три раза более сильное влияние, чем Антарктика. Но льды последней могут таять быстрее, чем предсказано текущими моделями климатических изменений, которыми пользуются ученые. «Антарктика выглядит менее стабильной, чем всего несколько лет назад», — говорит климатолог Роберт Копп.

Для того, чтобы затормозить скорость, с которой поднимается температура Земли, в Париже в 2016 году было подписано специальное соглашение между странами, которое получило название «Парижское». Оно регулирует меры по снижению углекислого газа в атмосфере с 2020 года. На данный момент именно эта договоренность — главная надежда человечества на остановку потепления до того момента, пока будет достигнута точка невозврата. А именно — потепление вызывает таяние ледников и вечной мерзлоты. В результате увеличивается объем выброса углекислого газа в атмосферу, усиливается парниковый эффект, ускоряется потепление.

Цель этого соглашения — удержание роста средней температуры ниже 2 градусов Цельсия. Для того, чтобы это сделать, необходимо быстро снизить объем выбросов углекислого газа в атмосферу. Правда, и этого может быть недостаточно для того, чтобы остановить разогрев Земли. Некоторые климатологи считают, что уже сейчас человечество находится у точки невозврата, когда нужно уже не только сокращать выбросы, но и удалять парниковые газы из атмосферы. В противном случае точка невозврата будет действительно пройдена и делать что-то либо будет невозможно.

Для того, чтобы это сделать, нужно предпринимать следующие действия: восстанавливать лесные массивы, обрабатывать почву специальными методами, изымать углекислый газ из атмосферного воздуха и прочее. Но для того, чтобы снизить ограничение в пределах примерно 2 градусов, необходимо научиться уже к 2050 году каждый год удалять из атмосферы около 11 млрд тонн углекислого газа для компенсации эмиссии. А это сделать либо трудно, либо вообще нельзя. Чтобы добиться серьезных результатов, ученые предлагают использовать весь арсенал технологий, которые есть у человечества. В противном случае может быть поздно.

Уровень Мирового океана — причины и последствия повышения

Под уровнем Мирового океана подразумевается свободное положение поверхности воды, которая измеряется по отвесной линии от условной точки отсчета. Последние исследования ученых показали, что именно глобальное потепление и таяние льдов существенно влияют на подъем моря. На протяжении 25 лет специалисты получали информацию со спутников и обрабатывали ее с помощью компьютерных программ.

Краткая характеристика

Неизменяемый показатель уровня моря, установленный на протяжении нескольких лет, принимается за первоначальную точку измерений. От нее отсчитываются все высоты, расположенные на поверхности суши. Это значение обозначает абсолютный нуль для отсчета глубин морей с незначительными приливами. В мире существует несколько таких точек:

За счет воздействия ветров, приливов, колебаний атмосферного давления и таяния льдов уровень моря постоянно изменяется. Причем изменения носят ритмический характер, но среднее значение многолетнего уровня Мирового океана от них не зависит. На этот показатель влияют:

распределение силы тяжести;
неравномерность гидрометеорологических характеристик;
момент вращения Земли;
температура.

Существует несколько понятий уровня моря: среднесуточный, приливной, среднемесячный. В настоящее время есть факторы, которые вносят глобальные изменения в климатические условия. К ним относится, например, глобальное потепление, которое существенно корректирует прогнозирование изменений уровня Мирового океана.

Повышение уровня моря

С середины XIX века учеными наблюдается поднятие поверхности воды Мирового океана. Только за XX век оно произошло почти на 20 см, причем скорость этого процесса увеличивается с каждым годом. На эту ситуацию особенно влияет всеобщее потепление, которое состоит из двух факторов, влияющих на Мировой океан. К ним относятся:

физическое расширение воды;
таяние льдов по всему миру.

В первом случае происходит сильное увеличение объема океана, а во втором — приток дополнительной воды. Недавно ученые из Германии смоделировали с помощью компьютерных программ, что если ситуация не изменится, Мировой океан в течение нескольких сотен лет сможет повыситься на 3 метра.

По прогнозам других специалистов, такая ситуация может сложиться гораздо быстрее. Они предполагают, что в течение уже ближайших 80 лет уровень может подняться до двух метров. Правда, не все ученые поддерживают такие предположения.

Сейчас в мире не хватает измерительных станций, поэтому показания страдают большой погрешностью. В некоторых регионах на уровень океана может повлиять смещение центра тяжести Земли. Причем в одних районах может произойти подъем воды, а в других — спад.

Возможные последствия

В связи с ростом уровня моря, все человечество пытается представить, какие могут быть последствия глобальной катастрофы. Специалисты предварительно определяют, где и какие территории первыми скроются под водой. Особенно это касается регионов с низменной береговой линией и стран, расположенных на островах.

Мальдивские острова и Кирибати

Мальдивы — хорошо известное название архипелага, расположенного на атоллах и островах Индийского океана. Это место считается наилучшим для инвестиций в недвижимость, так как количество отдыхающих здесь растет с каждым годом.

Некоторые специалисты связывают увеличение туристического потока с тем, что люди хотят увидеть эти прекрасные места до того момента, когда острова уйдут под воду. Все ученые определяют Мальдивы, как первую жертву глобального потепления, и наступить это событие может уже в конце XXI века.

Кирибати — островное государство, которое находится на островах Тихого океана. В связи с тем, что уровень воды поднимается, пригодная для жилья территория постепенно сокращается. Вода в здешних местах прибывает с высокой скоростью — 2 см в год. В 2012 году местное руководство уже настаивало на переселении местных жителей в более безопасные места.

Для решения этого вопроса на Фиджи были предварительно приобретены около 2,5 тыс. гектаров пустующих земель. Но в то же время власти Кирибати хотят до конца бороться за свои территории. Они планируют создавать искусственные острова, правда, для этого нужны немалые деньги.

Венеция и Нидерланды

Венеция считается уникальным итальянским городом, который появился на море, и сейчас он постепенно уходит под воду. По последним показаниям, море захватывает его со скоростью около 3 мм в год.

Хотя, на первый взгляд, это и незначительный показатель, но ученые утверждают, что Венеция станет непригодна для жизни уже к 2030 году. То, что для города опасен даже небольшой подъем воды, подтверждает наводнение 2018 года, когда море захватило около ¾ территории.

Интересным становится то, что именно в сложное время для города определяются наибольшие туристические потоки. Все хотят в последний раз посмотреть исторические места Венеции. Руководство города часть выручки использует для борьбы со стихией.

Нидерланды считаются единственным местом в мире, где люди смогли отстоять у природы почти половину своей территории. Страна защищена от морских стихий оригинальным комплексом дамб и каналов.

Если эта система даст сбой, под водой окажутся плодородные земли и множество городов. Доказано, что повышение уровня морской поверхности на один метр может ускорить этот негативный процесс, и под воду уйдут Амстердам и Гаага. Ученые предполагают, что это может произойти в ближайшие полвека.

Майами и Бангкок

Майами давно считается одним из самых популярных и фешенебельных курортов США. Хотя подъем уровня моря угрожает этому региону, он по-прежнему остается самым привлекательным местом для инвесторов.

Ситуация осложняется тем, что город построен на территории, которая содержит большое количество пористого известняка. Эта горная порода хорошо впитывает морскую воду, которая затем выходит из всех канализационных сетей. Сам же рельеф не поднимается более двух метров, что тоже осложняет защиту этого региона от потопа.

Сейчас власти США много внимания уделяют борьбе с результатами глобального потепления. Возводятся дамбы, искусственно повышается рельеф местности. Правда, специалисты слабо верят в эффективность этих мер, так как они могут дать лишь временный эффект.

Не менее пессимистические перспективы ожидают Бангкок. Каждый год столица Таиланда постепенно уступает свою территорию морской стихии. Помимо окружающего моря, опасность городу могут принести глинистые почвы, на которых расположен мегаполис.

Его высотные здания постепенно опускаются, и сейчас значительная часть территории находится ниже уровня моря. Последние измерения показывают, что это происходит со скоростью 3 см в год. Это привело к тому, что уже сейчас население, живущее вдоль реки Чао Прайя, ходит практически по щиколотку в воде.

Причины колебаний уровня морей и океанов

ГЛАВА 13. КОЛЕБАНИЯ УРОВНЯ ОКЕАНОВ И МОРЕЙ

§ 48. Причины колебаний уровня

Свободная поверхность океанов и морей называется уровенной поверхностью. Она представляет собой поверхность, перпендикулярную в каждой точке направлению равнодействующей всех сил, действующих на нее в данном месте. Поверхность Мирового океана под влиянием различных сил испытывает периодические, непериодические и другие колебания, отклоняясь от среднего многолетнего значения, наиболее близкого к поверхности геоида. Основные силы, вызывающие эти колебания, можно объединить в следующие группы: а) космические — приливообразующие силы; б) физико-механические, связанные с распределением солнечной радиации по поверхности Земли, и воздействием атмосферных процессов, как, например, изменения в распределении давления и ветров, выпадение осадков, колебания величин речного стока и других гидрометеорологических факторов; в) геодинамические, связанные с тектоническими движениями земной коры, сейсмическими и геотермическими явлениями.

Под влиянием комплекса всех этих сил поверхность Мирового океана изменяет свои очертания во времени и в пространстве. Под действием приливообразующих сил Луны и Солнца возникают периодические приливные колебания уровня. Периодические колебания уровня могут возникать и под действием ветров, периодически меняющих направление (муссонные ветры). Так, например, в Адене высокие уровни наблюдаются при северо-восточных и низкие при юго-западных ветрах.

Длительные периодические колебания уровней, охватывающие годовой период, вызываются главным образом изменением элементов водного баланса. Эти колебания особенно отчетливо выражены в средиземных морях, соединенных узкими проливами с океаном, хотя заметны и в океане. В отдельных случаях они усиливаются воздействием ветров, изменяющих направление в различные сезоны года. Примером таких морей могут служить Балтийское и Черное. Однако эти изменения не отличаются астрономической периодичностью и могут иметь случайный характер.

Колебания уровня, вызванные влиянием гидрометеорологических факторов, называют непериодическими, в отличие от приливных и сезонных. Непериодические колебания можно подразделить на следующие группы.

Колебания, связанные со сгонно-нагонной циркуляцией вод

1. Колебания, связанные со сгонно-нагонной циркуляцией вод под влиянием ветров. Они возникают под действием касательного напряжения (трения) ветра на водную поверхность, ограниченную берегами. Эмпирическая формула изменения уровня в зависимости от ветра имеет общий вид

где Δh — ожидаемое изменение уровня; ΔF_ω— изменение характеристик ветра; а и b —эмпирические коэффициенты.

В расчет принимается скорость ветра F_ω(t), осредненная за определенный интервал времени. Тангенциальное напряжение ветра выражается формулой

где k — коэффициент трения между воздухом и водой, зависящий от шероховатости водной поверхности; р’ — плотность воздуха; ω — скорость ветра.

За принятый интервал времени t скорость ветра осредняется по формуле

где ω_i(t) — скорость ветра в данном пункте; α_i — нaпpaвлeниe его относительно сгонного или нагонного направления.

Существует несколько графических и статистических методов определения сгонных и нагонных направлений ветров, соответственно которым рассчитываются колебания уровня. Согласно теории прибрежной циркуляции и непосредственным наблюдениям, у приглубых берегов максимальные сгоны и нагоны наблюдаются при ветрах, параллельных берегу, а у отмелых — при ветрах, направленных нормально к берегу. Для отдельных районов морей составлены эмпирические формулы расчета сгонно-нагонных колебаний уровня при различных ветрах и барических ситуациях.

Колебания уровня морей и океанов, вызванные изменениями давления атмосферы

2. Колебания уровня, вызванные изменениями давления атмосферы. Они проявляются в двух формах: в виде статической реакции гидросферы на изменения давления атмосферы и в виде динамического эффекта изменений давления и уровня. В первом случае имеет место обратная связь между изменениями давления Δp и уровня Δh:

Если давление увеличивается на 1 мб, то уровень понижается на 1,33 см, а при понижении давления на 1 мб (≈1 мм) уровень на столько же повышается. Изменения уровня вследствие подвижности барического поля относят к волновым колебаниям (см. стр. 109). Они обусловлены возникновением длинной вынужденной или свободной барической волны, распространяющейся из фронтальных областей повышенного или пониженного давления. Образование вынужденной или свободной барической волны зависит от соотношения между скоростью движения циклона и скоростью возникшей барической волны, которая зависит от глубины моря и положения траектории циклона относительно береговой черты. Вынужденные барические волны возникают непосредственно в области движения циклона или фронта, а свободные волны, имеющие скорость, большую, чем движение циклона, уходят, опережая его, особенно при изменении направления перемещения барических систем.

Аномально высокие подъемы уровня, вызванные совместным воздействием резких изменений давления в передней или тыловой частях циклона и интенсивных ветров, совпадающих по направлению с движениями барической волны, называют штормовыми нагонами. В суживающихся заливах с уменьшающейся глубиной, как, например, в вершине Финского залива (в Невской губе), в дельте р. Темзы и др., штормовые нагоны приводят иногда к катастрофическим наводнениям.

Следовательно, в природных условиях непериодические колебания уровня, вызванные интенсивными ветрами и изменениями давления атмосферы, взаимосвязаны и представляют собой сложные анемобарические изменения уровенной поверхности.

Колебания уровня морей и океанов вследствие изменений элементов водного баланса

3. Колебания уровня вследствие изменений элементов водного баланса — испарения, осадков, берегового стока — и связанного с ними водообмена с соседним морем или океаном. Эти колебания зависят главным образом от сезонных и многолетних (от года к году) изменений величины речного стока, притока и оттока вод, т. е. внешнего водообмена. Климатические изменения могут приводить к катастрофическим подъемам или падениям уровня в связи с ливнями, засухами или обильными снегопадами. Катастрофические наводнения на р. Инд и ее притоках летом и осенью 1970 г. могут служить примером резких подъемов уровня вследствие обильных ливней. В некоторых районах Красного моря падение уровня связано с интенсивным испарением, где слой испарившейся воды за год достигает 2,5 м.

Колебания уровня в связи с изменениями плотности морской воды

4. Колебания уровня в связи с изменениями плотности морской воды. При уменьшении плотнссти, т. е. увеличении удельного объема морской воды, уровень повышается, а при увеличении плотности уровень понижается (с чем в большой степени связаны сезонные колебания уровня). Распределение вод различной плотности нарушается горизонтальной и вертикальной циркуляцией. Изменения направления холодных полярных и теплых тропических течений, а также сгонно-нагонные процессы приводят к понижениям и подъемам уровня.

Колебания уровня морской воды, связанные с геотермическими и геодинамическими процессами

Кроме периодических и непериодических колебаний уровня, следует указать на колебания, связанные с геотермическими и геодинамическими процессами. Медленные вертикальные движения земной коры приводят к поднятиям или опусканиям отдельных участков суши или дна моря. Эти медленные движения приводят к опусканиям или поднятиям уровня относительно суши в форме тpанcгpecсий (опускание суши и наступание на материк моря) и регрессий (поднятие суши и отступание моря). Так как эти изменения происходят в течение длительных отрезков времени, их называют вековыми или эпейрогеническими. В первом случае наблюдаются выровненная береговая полоса, затопленные подводные террасы, дельты и русла рек, а при регрессии моря остаются изрезанная береговая черта, поднятия прибрежных форм рельефа, зарастание лагун, бухт и заливов.

Рис. 20. Многолетний ход средних годовых значений уровня Каспийского моря у г. Баку.

Колебания уровня морской воды связанные с таянием ледников

Таяние больших масс льда сопровождается не только поднятием погребенных участков суши, но и увеличением объема воды в Мировом океане. Приближенные подсчеты показывают, что если произойдет таяние ледников Гренландии, то уровень Мирового океана должен повыситься на 8 м; если растопить и льды, покрывающие Антарктиду, то уровень поднимется на 23 м. Наблюдаемое в послеледниковое время потепление климата и связанное с ним сокращение общей площади льдов в Арктике и Антарктике могут служить причиной повышения уровня в Мировом океане на 12— 14 см в столетие, которое в настоящее время зафиксировано. В закрытых и полузакрытых морях с затрудненным водообменом вековые колебания климата определяют колебания уровня в связи с многолетними и вековыми изменениями гидрометеорологических условий. Так, например, уровень Каспийского моря за последние 60 лет заметно понижался (рис. 20) главным образом за счет колебаний величины речного стока, не компенсирующего высокое испарение с поверхности моря. Резкое сокращение стока реки Волги с 1928-1930 гг. привело к резкому падению уровня моря более чем на 200 см.

Рассмотренные виды колебаний уровня моря тесно связаны с динамическими процессами, протекающими в атмосфере, океане и земной коре. Поэтому их можно объединить в три группы; деформационные, связанные с перемещением вод из одного района в другой, т. е. это анемобарические (сгоны и нагоны), приливные и пр.; объемные, связанные с изменением объема воды в водоеме (изменения элементов водного баланса, изменения плотности воды и др.), и геотектонические.

Государственный мониторинг земель

Под мониторингом подразумевается определенная часть государственного экологического мониторинга, направленного на проведение работ по мониторингу окружающей среды.

Понятие, объекты и результаты государственного мониторинга земель

Под мониторингом подразумевается определенная часть государственного экологического мониторинга, направленного на проведение работ по мониторингу окружающей среды. Понятие мониторинга подразумевает под собой определенную систему проведения наблюдений за общим состоянием земель. Отличительная черта мониторинга – необходимость непрерывного наблюдения.

Общая информация, которая содержится в базах данных различных подсистем государственного мониторинга, должна включать в себя исчерпывающую информацию, среди которой:

результаты, полученные после сбора всей требуемой информации о текущем состоянии всех земель в комплексе и отдельных участков, наблюдениями за правильностью их использования, рассматривая данные действия, исходя из установленного целевого назначения земель допустимого вида использования.
результаты, полученные после проведения анализов и последующей оценки качественного состояния всех земель, принимая во внимание воздействие природных, антропогенных факторов. Мониторинг позволяет оценить изменения состояния земель по результатам постоянных наблюдений.
прогноз, который заключает в себе сведения о том, как изменится земля при воздействии на нее разнообразных негативных последствий.

В качестве объектов проведения такого мониторинга выступают все земли, располагающиеся на территории России, без установления каких-либо ограничений.

Задачи, которые выполняются в ходе проведения государственного мониторинга земель. Виды мониторинга земель

Законодатель выделяет целый спектр задач, которые должны выполнять в ходе проведения урегулированного земельным законодательством мониторинга. Среди таких задач выделяют:

необходимость своевременного выявления различных изменений в состоянии земель, проведение оценки выявленных изменений, разработка прогноза и рекомендаций, направленных на предупреждение и устранение всех негативных процессов;
необходимость регулярно обеспечивать органы, осуществляющие государственный земельный надзор обо всех выявленных изменениях и об общей состоянии земли. Помимо этого, в ходе проведения государственного мониторинга, необходимо проведение информирования федерального и регионального управления по ресурсам, по проведению землеустройства;
необходимость в обеспечении граждан исчерпывающей информацией о текущем состоянии окружающей среды, в особенности, о состоянии земель на каждой конкретной территории.

На законодательном уровне выделяется несколько видов государственного мониторинга земель различного назначения. В зависимости от целей проводимых наблюдений выделяют:

федеральный.
региональный.
локальный.

Проведение государственного мониторинга должно осуществляться на основании государственной программы, программы субъектов, программы отдельных муниципалитетов.

Причем данные программы могут приниматься отдельно к конкретному виду земель. Так, в частности, федеральным законодательством установлен отдельный вид мониторинга – государственный мониторинг сельскохозяйственных земель.

Цели, для удовлетворения которых требуется проводить отдельный государственный мониторинг земель, имеющих сельскохозяйственное назначение, могут быть следующими:

снижение уровня плодородности земель;
ухудшение общего состояния земель, которые используются для ведения сельскохозяйственных работ;
деградация почвенного покрова.

Мониторинг показателей также необходим из-за проведения приватизации, так как большое количество новых собственников существенно отражается на состоянии земель, которые имеют сельскохозяйственное назначение. В нормативно-правовых актах федерального уровня выделено, что выполнение задач управления в области сельского хозяйства невозможно, если на данных территориях не проводится мониторинг показателей земель, имеющих сельскохозяйственное назначение.

Порядок осуществления государственного мониторинга земель

Порядок, по которому осуществляется проведение государственного мониторинга земель, установлен соответствующим постановлением Правительства РФ. В частности, существует специальное Положение об осуществлении государственного мониторинга земель, которое определяет процедуру данного мероприятия.

Уполномоченным проводить государственный мониторинг земель является Федеральная служба земельного кадастра, которая в ходе ведения данной деятельности регулярно взаимодействует с прочими органами власти федерального или регионального уровня.

Осуществление мониторинга земель осуществляется на основе единой системы показателей, предусмотренных методическими и нормативно-техническими документами, которые утверждены Федеральной службой земельного кадастра.

Государственный мониторинг земель, в частности, получение всей необходимой информации, может осуществляться при помощи:

проведения дистанционного зондирования, то есть съемки с разнообразных космических аппаратов, самолетов;
использования сетей действующих полигонов;
проведения наземных съемок, обследований и самостоятельных наблюдений;
используя соответствующие фонды, содержащие необходимую информацию о землях.

Порядок, по которому осуществляется организация государственного экологического мониторинга

В ходе проведения государственного экологического мониторинга, уполномоченный федеральный или региональный орган должен осуществить следующие действия:

выполнить поиск, получение, а также последующее хранение, обработку и анализ сведений о процессах, происходящих в окружающей среде;
осуществить поиск, получение, хранение и анализ данных о негативных воздействиях на среду, в частности, требуется выявить характер подобных воздействий и степень их опасности;
составить прогноз изменений окружающей среды;
определить связь между воздействием человека на природу и состоянием окружающей среды;
выработать определенный порядок действий, направленных на сокращение негативного воздействия на окружающую среду;
своевременно направить в уполномоченные государством органы информацию о текущем состоянии окружающей среды и свои предложения по их устранению;
вовремя проводить оценку всех мероприятий, направленных на охрану природы, давать оценку их эффективности;
создавать базы данных, содержащие в себе всю исчерпывающую информацию о текущем состоянии окружающей среды, а также обо всех процессах, которые в ней происходят.

Вся полученная в ходе проведения государственного экологического мониторинга информация должна быть представлена органам власти, доступна юридическим лицам и гражданам.