На уровень моря в прибрежных районах может влиять ряд факторов: приливы, ветры, волны и даже атмосферное давление - все это играет роль в приливах и отливах океана. Однако новое исследование, проведенное Океанографическим институтом Вудс-Хоул (WHOI), впервые показало, что сток рек также может играть роль в изменении уровня моря.
В исследовании, опубликованном 9 июля в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, были изучены данные об уровне рек и приливах за несколько десятилетий, полученные с датчиков, установленных на востоке Соединенных Штатов. Затем исследователи объединили эти данные с информацией о плотности воды, солености и вращении Земли, создав математическую модель, которая ежегодно описывает связь между речным стоком и уровнем моря.
«Уравнение, которое мы получили, позволяет нам предсказать, насколько поднимется уровень моря на основе речного стока, а затем сравнить этот прогноз с фактическими измерениями и наблюдениями», - говорит Крис Пикух, физик-океанолог из WHOI и ведущий автор исследования. бумага. «Основываясь на нашей модели и наблюдениях, мы обнаружили, что изменения в количестве воды, ежегодно выходящей из реки, могут повышать или понижать средний прибрежный уровень моря на несколько сантиметров».
Примечательно, что исследование показало, что большая часть изменений уровня моря происходит только на одной стороне устья реки. Поскольку пресная вода по своей природе менее плотная, чем соленая, речной сток плывет по поверхности океана, где вращение Земли заставляет его резко поворачивать вдоль побережья. В северном полушарии эта вода течет по правому берегу реки; в южном полушарии левая сторона. В обоих случаях пресная вода образует течение, которое толкает воду к береговой линии, повышая при этом локальный уровень моря.
На данный момент, говорит Пикух, модель все еще является лишь проверкой концепции, но уже может помочь рассчитать влияние повышения уровня моря на определенные прибрежные районы. Эти данные отсутствуют в текущих спутниковых измерениях, поскольку разрешение существующих датчиков недостаточно для получения точных показаний высоты океана в пределах нескольких миль от побережья.
«Когда вы думаете о влиянии на общество, вы хотите знать, что происходит на побережье», - говорит Пьекух. «В низменных районах, таких как Бангладеш, мы еще не знаем, как сочетаются уровень моря и речной сток. Но если разразится сильный шторм, даже небольшое повышение на заднем плане означает, что уровень моря может оказать огромное влияние на наводнения».
В настоящее время модель WHOI используется только для расчета среднегодового уровня моря, но Пикух и его коллеги работают над тем, чтобы это изменить. В конечном счете, они надеются рассмотреть более подробные и детализированные данные, чтобы понять, как отдельные события, такие как ураган или сильный ливень, могут повлиять на уровень океана.
«Многие процессы могут влиять на уровень моря, что делает прогнозирование региональных изменений уровня моря сложной задачей», - говорит Ларри Петерсон, программный директор отдела наук об океане Национального научного фонда (NSF), который финансировал исследование. исследовательская работа. «Эти ученые показывают, что сток из рек может играть важную, но упускаемую из виду роль в интерпретации уровня моря с помощью мареографов ниже по течению. Работа имеет важные последствия для климатических моделей, дистанционного зондирования и прогнозирования рисков прибрежных наводнений».
В исследовании также участвовали Стивен Дж. Ленц из WHOI, Клаус Биттерманн и Эндрю К. Кемп из Университета Тафтса, Руи М. Понте и Чистофер М. Литтл из Atmospheric and Environmental Research, Inc., а также Саймон Э. Энгельхарт из Университета Род-Айленда.
Исследование было поддержано грантами НАСА, Национального научного фонда и Фонда инвестиций в науку Океанографического института Вудс-Хоул.