科學家如何測量海平面?

科學家如何測量海平面?

草根影響力新視野 2017-07-28 00:00

草根影響力新視野  譯者:董曉汾

2017年7月的第二周,與特拉華州一般大的冰層脫離了南極洲,這個時候科學家並不過分擔心這有史以來最大的1萬億噸冰(9070億公噸),會立即融化導致海平面上升。然而,他們不安的是2240平方英里(5801平方公里)的冰山,會有一個更大問題:未來整個冰架的坍塌,就像Larsen C。科學家說如果馬上融化,它將導致海洋上升幾乎半英寸(1.2釐米)。

Larsen C的坍塌可能是幾十年前,但這樣的實例是科學家一直密切關注海平面上升的確切原因,特別是在最近幾十年。在過去的100年裡,地球的氣候變暖約1.8華氏度(1攝氏度)。結果,冰原和冰川逐漸融化,地球上的海洋添加更多的水。此外熱量也使水擴張,這稱為熱膨脹。所有這些都在提高世界各地的海平面,近每年7英寸(2毫米)。

但是你怎麼衡量的它的程度呢?你不能帶著一把尺子在海岸線,因為由於波浪、潮汐、行星和太陽軌道等,水平線在不斷波動。更不用說還有山谷、峽谷,海洋和陸地上是一樣的。氣候變化也會對深海盆地的水產生影響。還有一些問題,一些沿海地區,如新奧爾良、路易斯安那州、威尼斯、義大利是處於下沉狀態,而其他地方,比如阿拉斯加正在上升。

為了測量海洋漲落的守恆,科學家們使用了各種工具,包括潮汐指標,應用在了世界各地的港口、防波堤和碼頭。在美國這一工作就落在全國水位觀測網路(NWLON),在整個美國和它的領土上擁有210個永久觀測系統。

在使用電腦之前,這個過程是非常初級的。潮汐儀錶被放置在包含模擬數據記錄器的潮房子裡,記錄器被系在漂浮物上。漂浮物放置在潮房屋下面的“靜水井”(長金屬管用於減少波動),並且儀錶記錄水位的變化。釘在一個碼頭打樁從本質上來講,是一個大的標尺,科學家過去手動觀察潮汐,然後比較浮動記錄器的資料。

今天這個過程更先進,使用電腦潮汐計量表。與舊式的潮汐測量站僅僅使用浮點數和記錄儀不同,NWLON中210個站點的大部分都使用聲學,並且將電子產品放在一個“測深管”。感測器沿著管道發出一個音訊信號,並且測量返回信號的時間。資料是每六分鐘收集一次,並且時間被一個與地球同步運行的衛星網路控制。電腦系統是更準確的測量,除此之外,還能檢測潮汐的高度、風速、風向、氣壓、空氣和水的溫度。

NWLON也在繼續提高海平面測量的方法水準。最新的工具是使用微波,測量定點與水表面之間的距離。該機構中大部分的監測站正在更新,使用微波雷達水位感測器優於聲感測器,210個站點大約40個使用這項技術。科學家們還使用各種衛星環繞地球測量海平面的變化,以及這種變化的原因。

 

網址:

http://science.howstuffworks.com/environmental/earth/oceanography/do-scientists-measure-sea-level.htm

 

 

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