Hen jy vra jouself af wat die grootste onbeantwoorde wetenskaplike vrae is, "hoe het die seevlakke oor die afgelope 100 jaar verander?" sal waarskynlik nie bo-aan jou lys verskyn nie. Na alles, het ons dit al nie uitgepluis nie? Dit blyk dat die verkryging van 'n volledige prentjie van hoe ons oseane verander het, nie 'n eenvoudige taak is nie, maar dit is noodsaaklik om toekomstige projeksies te maak.
In 'n artikel gepubliseer in Aard hierdie week, my navorsingsgroep ontwikkel 'n meer akkurate maatstaf vir die meet van stygende seevlakke, bied leidrade om 'n verskil wat wetenskaplikes het geworstel met jare en potensieel insig in toekomstige projeksies van die styging in seevlakke.
Seevlak waarnemings oor die 20th eeu vandaan gety-meter rekords, wat, in hul eenvoudigste vorm, is in wese maatstawwe aan kuslyne regoor die wêreld. Die globale dekking van hierdie metings is beperk, veral aan die begin van die 20th eeu en in die suidelike halfrond. Verder kan selfs die mees volledige rekords sluit beduidende gapings in die tyd. Die onvolledigheid van hierdie rekords maak die verkryging van skattings van die globale gemiddelde seevlak baie moeilik.
Die jongste verslag van die Intergouvernementele Paneel oor Klimaatverandering (IPCC) het twee verskillende ramings van die globale toename in seevlak oor die 20-eeu ingesluit. Die eerste skatting kom uit 'n reeks voorheen gepubliseerde studies wat die gety-waarnemings waarnemings direk ontleed het. Die 1901-1990-koers wat verkry word met behulp van hierdie benaderings val in die reeks van 1.5 tot 2 millimeter per jaar.
Die tweede skatting is bereken deur skattings uit individuele bronne te voeg, soos smeltwater uit ys op land en uitbreiding van die see. Hierdie "bottom-up" benadering het gedurende dieselfde tydperk 'n laer dosis van 1 tot 1.2 millimeter per jaar opgelewer.
Ontleding van die vingerafdrukke
Verduidelik die verskil tussen hierdie twee verskillende skattings het 'n dringende kwessie binne die seevlak gemeenskap was. Die meeste wetenskaplikes glo die hoër skatting afgelei van gety-meter rekords, maar hulle het die laer "bottom-up" skatting bevraagteken.
Een moontlike verklaring is dat skattings van Groenland en Antarktika smelt oor die eeu gewees het onderskat. Metings van ysplaat massabalanse het tradisioneel kom uit die grond metings en satelliet waarnemings. Maar hierdie waarnemings is ook baie beperk.
Toe begin ons onsself afvra of dit moontlik was om seevlak waarnemings te gebruik om te probeer skat hoeveel individuele ysplate en gletsers gesmelt het. Kan ons getymetingwaarnemings oor die 20-eeu gebruik om te bepaal hoe individuele bydraes kombineer om die globale toename in seevlakke te produseer?
Die aanspreek van hierdie vraag blyk veel meer uitdagend te wees as wat ons aanvanklik gedink het. Die fisika wat ons toelaat om hierdie probleem aan te pak, kom neer op die begrip waarom seevlak by een getymetode anders is as seevlak by die ander.
Daar is 'n verskeidenheid van faktore wat plaaslike seevlak metings beïnvloed. Dit sluit in deurlopende effekte as gevolg van die laaste ystydperk, verwarming en uitbreiding van die see as gevolg van aardverwarming, veranderinge in die oseaan sirkulasie en hedendaagse smelt van grond ys.
NASA Goddard Ruimte- en Vlugsentrum, BK Al hierdie prosesse lewer unieke patrone, of "vingerafdrukke" van seevlakverandering wat ons kan modelleer en voorspel. Ons doel was om die individuele bydraes tot seevlak af te lei deur hierdie vingerafdrukke in die gety-rekords te soek. Hierdie tipe "vingerafdruk" -analise is toegepas op paleo seevlakrekords, maar niemand het gepoog om na hierdie voorspelde patrone te kyk in 20-eeuse seevlakwaarnemings nie.
Die ontwikkeling van 'n manier om vingerafdruk moderne seevlakrekords te maak, het betrekking op data-ontleding en statistiese tegnieke wat algemeen op ander gebiede soos ingenieurswese, ekonomie en meteorologie voorkom. Ons het hierdie tegnieke bymekaar gebring en vir die eerste keer toegepas op die gebied van navorsing op seevlak.
In wese, ons metode uittreksels globale inligting van die beperkte plaaslike waarnemings. Sodra ons begin toepas ons statistiese benadering tot gety-meter rekords, het ons besef dat ons kon almal van ons beraam individuele bydraes te voeg tot 'n rekord van globale gemiddelde seevlak verandering met verloop van tyd te produseer. Ons aanvaar dat ons raming sal saamstem met die voorheen gepubliseer resultate, maar wat ons gevind het, was eintlik heel anders.
Die resultate van ons ontleding toon dat die vorige skatting vir 1901-1990 te hoog was. Ons skat 'n 1901-1990 "see-vlak styg" koers van 1.2 millimeter per jaar, 'n daling van 1.5 millimeter per jaar. Trouens, ons laer skatting is dit eens met die "bottom-up" -benadering in die IPCC. Dit sluit "die seevlak begroting" gaping deur die uitskakeling van die verskil tussen die twee verskillende tipes metings.
Alhoewel dit aanvanklik 'n positiewe uitslag kan wees - dat die styging in seevlakke laer die vorige eeu was, is dit nie noodwendig nie. As ons die afgelope paar dekades na die seevlak styg, vind ons dat ons 1993-2010-koers van 3 millimeter per jaar in ooreenstemming is met vorige gepubliseerde resultate. Deur ons model te gebruik, beteken dit dat die tempo van globale seevlak styging nie met 'n faktor van twee (drie verdeelde 1.5 millimeter per jaar) toegeneem het nie, maar eerder deur 'n faktor 2.5 (drie gedeel deur 1.2 millimeter per jaar).
Dit impliseer dat die koers van globale seevlak styg is 25% hoër in die afgelope dekades - 'n aansienlike toename. En hierdie een weer uitgewis kan projeksies van toekomstige seevlak styg beïnvloed.
Hierdie artikel is oorspronklik gepubliseer op Die gesprek
Lees die oorspronklike artikel.
Oor Die Skrywer
Carling Hay het by die Mitrovica-groep aan die Harvard-universiteit se Departement van Aarde en Planetary Sciences in die somer van 2012 aangesluit nadat sy haar Ph.D. in fisika van die Universiteit van Toronto. Een van die hoofdoelwitte van Carling se werk is om die belangrike klimatologiese vraag te beantwoord: wat is die verskillende bydraers tot die waargenome veranderinge in seevlak? Haar navorsing fokus op die gebruik van statistiese tegnieke om die globale gemiddelde seevlak in die huidige en die afgelope warm tydperke beter te verstaan en die nodige gereedskap te ontwikkel om broninligting uit historiese seevlakrekords te onttrek.
