Как океанографы определяют среднюю глубину океана? При определении уровня моря (что знать крайне важно) они высчитывают параметры понижения и повышения, как мне кажется, с точностью до сантиметра. Но ведь даже в безветренный день уровень океана повышается и понижается отнюдь не на несколько сантиметров, хотя бы из-за локальных волнений, не говоря уже про приливы, отливы и штормы.

Карту дна океана составляют при помощи спутниковых измерений аномалий гравитационного поля. Дно океана статично, поэтому вывести среднее значение глубины за длительный период можно с высокой точностью, хотя, к сожалению, не до сантиметра. В любом случае для определения показателей повышения уровня моря необязательно знать среднюю глубину. Уровень моря измеряют у берега приливомерами и из космоса — спутниковыми альтиметрами. Приливомеры могут представлять собой традиционные поплавковые уровнемеры, датчики акустических колебаний или радары. Быстрые колебания свободной поверхности моря, вызванные волнами, можно сгладить, поместив приливомер в «успокоительный колодец» — вертикальную трубу с отверстием в днище размером в одну десятую диаметра самой трубы. «Успокоительный колодец» гасит волны, но позволяет измерить высоту приливов и подъемов уровня воды. Расчеты с помощью спутниковых альтиметров гораздо более сложные, поскольку приходится учитывать атмосферное давление, содержание водяных паров и прочих веществ в атмосфере, а также степень рассеивания волн и приливные эффекты. Процесс этот очень трудоемкий, и даже альтиметры необходимо выверять по приливомерам. И для приливомеров, и для спутниковых альтиметров ключ к достижению миллиметровой точности — усреднение. Спутники делают замеры уровня моря на площади около 7 км в диаметре, и на основе данных их приборов и показаний прибрежных приливомеров выводится средняя величина. Таким образом удается исключить из расчетов колебания, вызванные приливами, волнами, штормами и даже сезонными циклами, что позволяет точно определить средний уровень моря. Всемирная база данных среднемесячного уровня моря находится в Постоянной службе наблюдений за уровнем моря в Великобритании. Согласно зарегистрированным показаниям, за последнее столетие уровень моря поднимался примерно на 2 мм в год. За последнее десятилетие уровень моря поднимался примерно на 3 мм в год, но пока нельзя сказать, носят ли эти колебания временный характер, или это долгосрочное изменение.

Саймон Хоулгейт (Постоянная служба наблюдений за уровнем моря Океанографической лаборатории им. Праудмена, Бидстонская обсерватория, Прентон, Великобритания)

Уровень моря измеряют приливомерами, которые укрывают от волн в «успокоительных колодцах». Но этими приборами можно измерить лишь относительную высоту точек земной поверхности и моря. Следует иметь в виду, что колеблется не только уровень моря; Земля тоже деформируется в результате тектонических смещений плит и других природных процессов. В крупных портах на показания приливомеров влияет урбанизация: большие города оседают под собственным весом, что порой создает иллюзию повышения уровня моря. Интенсивное заселение таких городов, как Аделаида на юге Австралии, ускоряет процесс отвода грунтовых вод из-под них, и города опускаются ниже уровня моря. Поэтому спутниковая высотометрия, учитывающая все эти факторы, является более точным способом измерения колебаний уровня моря. Если принять во внимание перечисленные выше процессы, можно только удивляться тому, что, по данным измерений, в результате глобального потепления уровень моря повышается лишь на 1,7–2,4 мм в год. Это происходит за счет термального расширения воды и таяния материковых льдов.

Майкл Фоллоуз (Уилленхолл, Великобритания)

Уровень моря измеряют с помощью радарных высотомеров, установленных на спутниках. Если известно, на какой высоте находится спутник, уровень поверхности океана можно вычислить с точностью до нескольких сантиметров. Среднее значение высот многих орбит над определенным местом используется для составления карты кратковременных изменений уровня моря, вызванных такими природными явлениями, как сезонное потепление, расход воды в реках и испарение. Карта колебаний среднего уровня моря за более долгий период показывает изменения уровня моря, вызванные такими явлениями, как ответвления Экваториального и Северо-Атлантического течений. Зная среднее значение высот всех орбит над всеми океанами за определенный период времени, мы вычисляем средний уровень Мирового океана, который, как выясняется, повышается примерно на 2,3 мм в год. Один из ценнейших аспектов полученной карты уровня моря состоит в том, что она отражает рельеф морского дна. За счет дополнительных нагромождений в виде морских возвышенностей увеличивается гравитация и чуть поднимается уровень поверхности океана над рельефом дна. В местах прогиба морского дна уровень моря ниже. Благодаря спутниковой альтиметрии удалось составить карту прежде неисследованного океанического дна всего за несколько лет; если бы использовались обычные технологические приемы, на это ушло бы целых 100 лет. В результате получена бесценная информация. Например, спутниковые альтиметры помогли обнаружить метеоритный кратер размером 20 км в диаметре, расположенный к югу от Новой Зеландии. С помощью оборудования морских судов сделать это было бы практически невозможно или пришлось бы затратить очень большие средства.

Тед Брайант (замдекана факультета точных наук Вуллонгонгского университета, Австралия)