Küsimus:
Kuidas merepinda mõõdetakse?
14070
2018-10-16 23:44:02 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ülemaailmsetest kliimamuutustest tingitud Maa muutusi käsitlevates kommentaarides on merepinna muutused levinud teema. Kuulen tsitaate merepinna muutuste kohta sentimeetri ja isegi millimeetri vahemikus ja imestan, kuidas selline täpsus üldse võimalik on. Meri liigub palju; rohkem kui sentimeeter antud päeval. Mul pole aimugi, kuidas merepinda mõõdetakse, ja ma ei kujuta ka ette, kuidas seda sellise täpsusega teha. Kuidas täpselt okeanograafid merepinda mõõdavad?

Võib-olla on hoopis teine ​​küsimus, ma ei kujuta ette ka viisi, kuidas 1 cm muutuse mõõtmine on pragmaatiliselt mõttekas isegi ühe ranna puhul, pidage meeles, et globaalne keskmine. 1 cm kõrgemat mõõna ei usu, et enamikus kohtades märgataks. Isegi 10 cm võis paljudes kohtades märkamata jääda. Kas 1 cm globaalne keskmine muutus tähendab midagi kasulikku? Ma arvan, et muutuste määr võib olla murettekitav. 1 cm aastas annaks aastakümnete jooksul kokku.

Mul on kiusatus selle küsimusega tegeleda (kuna ma pole veel ise selgesõnalisi meetodeid uurinud), kuid enne selle aja eraldamist selle "tropi" selgitamiseks mõtlen, kas teid tegelikult huvitab vastus. Seda, et teid ei püüta antagoniseerida, kuid neid samu lihtsustatud ratsionaliseeringuid (nt kuidas saaksime arvestada piirkondlike muutustega, millel on globaalses mastaabis olulist mõju) kasutatakse sageli kliimamuutuste kui terviku diskrediteerimiseks ja kinniste meeltega veenmine on pisut väsitav.
@TrevorJ.Smith Püüan mõista mõõtmisprotsessi. Oma väheste teadmistega seoses olen skeptiline, et on võimalik, et "1cm globaalne keskmine muutus" on mõttekas, kuid tunnistan hõlpsalt, et minu skepsis võib tuleneda loovuse puudumisest. Ma ei kujuta ette, kuidas seda tehakse, nii et pean küsima, kuidas see tegelikult toimub. Ma pole kaugeltki lähedane, kuid olen kriitiliselt meelestatud ega võta deklaratsioone reaalsuseta ilma isikliku mõistmiseta. Võib-olla okeanograafidele, see on hästi lahendatud küsimus, kuid ma ei ole okeanograaf ja hakkan lihtsalt selle küsimuse isiklikult lahendama.
Saidil on [veel küsimusi merepinna kohta] (https://earthscience.stackexchange.com/search?q=is%3Aq+measuring+sea+level). Kas sa lugesid neid?
Kaks esimest lõiku (eelduste ja arvamustega) eemaldasin, nii et nüüd on küsimus ainult mõõtmisprotsessis.
@Jan Ma arvan, et teie redigeerimine seda ei paranda. Selle lühendamiseks muudan hiljem. Jah, lugesin kõigepealt siit mõned küsimused. Kui arvate, et üks neist vastab minu küsimusele isegi osaliselt, aitaks otselink.
Teie viimase hinnangu kohta näib, et segate statistilist olulisust kultuurilise tähendusega. Kolme aasta jooksul on merepinna sentimeetrine tõus üsna jälgitav; ebakindlus merepinna tõusu kiiruses on alla poole millimeetri aastas. Teisalt on selle sentimeetri merepinna tõusu kultuuriline tähtsus null.
@David Ei, kogu minu küsimus on seotud instrumendi täpsuse ja statistilise olulisusega. Ma mõtlen oma viimases lauses väga palju kultuurilist ja pragmaatilist tähendust. Ma näen, kuidas mul pole võib-olla täiesti selge olnud. Ma redigeerin uuesti.
Jätkake, kui 1 cm muutus pole mõttekas, miks tsiteerivad inimesed seda nii nagu see on?
Jätkame [jätkame seda vestlust vestluses] (https://chat.stackexchange.com/rooms/84600/discussion-between-fredsbend-and-universal-learner).
Hoopis teistmoodi, arvan, et küsimuse eelmine redigeerimine oli parem ja täiuslik umbes nii, nagu esitaksite küsitut avalikult ja ilma täiendavate üksikasjadeta. Jätaksin selle sinnapaika ja vaataksin, milliseid häid vastuseid saate, sest see on huvitav küsimus :)
Re * 1 cm aastas lisanduks aastakümnete jooksul. * Isegi 3 millimeetrit aastas (ja kasvav), mis on praegune määr, liituks aastakümnete jooksul.
Kolm vastused:
Semidiurnal Simon
2018-10-17 19:51:48 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Merepinna (ja seega ka selle muutuse) mõõtmiseks on kaks peamist lähenemisviisi: kohalik ja satelliidipõhine.

Kohaliku meretaseme mõõtmiseks võime rannikule seada veetaset registreerivad gabariidid iga nii tihti - tunnis on tavaline. Need kasutavad erinevaid meetodeid, mis on aja jooksul arenenud ja mille eesmärk on saavutada väga täpne (mõnikord kuni millimeetriteni ulatuv) pikaajaline rekord selles asukohas. Suurbritannias on UK Tide Gauge'i võrgu rekordid tagasi (mõnes kohas) aastani 1915.

Loodete mõõtmise mehhanismid on erinevad ja aja jooksul paranenud. Varasemad kasutasid ujukeid "seisva kaevu" sees (veesammas, mis kaitseb gabariiti lainete eest). Mõned kaasaegsed mõõturid töötavad veesurve tajumisega. Kui meil on head temperatuuri ja soolsuse mõõtmised, saame arvutada tiheduse ning kui teame tihedust ja rõhku ühes kohas, saame arvutada selle koguse kohal oleva veekoguse. Teised kaasaegsed gabariidid kasutavad ultraheli või radari transiive, mis asuvad vee kohal teadaolevas vertikaalses asendis, ja mõõdavad seega väga suure täpsusega kaugust veepinnast.

Need veetaseme andmed sisaldavad loomulikult loodet, aga ka muid mõjusid, nagu õhurõhu muutumise mõjud, tuule poolt juhitavad voolud jne. Neid mõjutab ka maa tõus ja langus aja jooksul. Neid mõjusid saab arvestada ja signaalist eemaldada ning selle nimel tehakse jõupingutusi. Teil võiks olla huvitavaid lugemisi riiklikust loodete ja meretaseme rajatisest.

Kuid hoolimata sellest, kui hea on püsivete mõõteriistade rekord, saavad nad meile öelda vaid toimub rannikul. Ehkki see on inimkonna jaoks vaieldamatult kõige olulisem, on see vaevalt globaalne pilt.

Teine lähenemisviis, mida saame kasutada, on satelliitvaatlused. Satelliitide radari kõrgusemõõtjad suudavad merepinda mõõta kogu maailmas mõne sentimeetri või parema täpsusega. See on selleks eesmärgiks hiljutine missioon (pärast seda võib olla olnud ka teisi - ma pole ekspert). Täpsuse tase pole siin nii hea, kuid seda saab statistiliselt parandada paljude mõõtmiste abil.

Suurem raskus satelliidi altimeetriaga on loodete eemaldamine, sest satelliidid liiguvad alati üle Maa pinna ja saavad seega mõõta ükskõik millist asukohta suhteliselt harva. Sellest tulenevalt kasutatakse satelliitide pakutavate andmetega mõningaid keerukaid ülemaailmseid loodete mudeleid, et (a) mudeleid paremaks muuta inimeste jaoks, kes soovivad loodet ennustada, ja (b) kasutada mudelite loodeid loodete eemaldamiseks satelliidi mõõtmistelt, jättes lihtsalt pikemaajalised merepinna muutused.

Ma arvan, et teie küsimuse eesmärk on "inimesed tsiteerivad merepinna muutusi millimeetrites või sentimeetrites aastas, kuid kindlasti pole mõõtmised nii täpsed? ". Noh, satelliidimõõtmised pole, kuigi kohalikud võivad olla, kuid pidage meeles, et me mõõdame rohkem kui ühe aasta jooksul. Üks lähenemisviis võib olla kümne või kahekümne aasta trendi vaatamine ja selle keskmise aasta muutuse väljatöötamine.

Tänan vastuse eest. Mul on mõned järelmõtted. Kohalike mõõtmiste jaoks ei selgita te tegelikult seda, kuidas nad mõõtmist teevad. Kas nad kasutavad vardasid, ujukeid, radareid? Meri liigub palju, nii et ma ei näe siiani, kuidas nad millimeetri täpsusega mõõta saavad. Satelliidi puhul saan piisavalt aru, et näha, kuidas nad mõõdavad, aga jällegi, mida nad täpselt mõõdavad, kuna meri liigub nii palju? Näiteks mainite loodete eemaldamist "globaalsete loodete mudelite" kaudu. Mis see täpselt on? Lõpus mainitud aastate keskmine on kindlasti sentimeetri täpsuse jaoks mõistlik. Aitäh.
@fredsbend Redigeerisin, et lisada natuke teavet selle kohta, kuidas loodete mõõdikud töötavad.
Täname muudatuse eest. See on minu jaoks nüüd väga kasulik. "Vaikiv kaev" ja tiheduse ja rõhu põhjal arvutamine pole asjad, mida ma oleksin mõelnud. Võib-olla lõpuks ikka veel mõni kaev, kuid mitte umbes kümme aastat selle üle imestamist, nii et võib-olla mitte, lol.
David Hammen
2018-10-17 22:37:12 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Kuidas okeanograafid täpselt merepinda mõõdavad?

Mitmete mehhanismide abil, mõned otsesed, teised kaudsed.

Erinevad valitsusasutused, näiteks NOAA käitama ranniku loodete jaamu, mis mõõdavad kohaliku merepinna kõrgust. Neid on kogu maailmas umbes tuhat. Lisaks nendele ametlikele loodete jaamadele on veel rohkem erajaamu, näiteks avamere puurplatvormidel.

Muud mõõtmised tulevad poidest, mõned on ankurdatud, teised kalduvad. Ainuüksi triivivaid ARGO poisid on ligi 5000. ARGO poid mõõdavad temperatuure erinevates sügavustes. Kuna soojem vesi on vähem tihe kui jahedam vesi, on ookeani temperatuuri tõus peamine osa merepinna tõusus, umbes 1/3 kogu veetasemest.

Kuid teised mõõtmised pärinevad kosmosest. Ülejäänud 2/3 merepinna tõusust tuleneb ookeanide lisandunud massist. Seda lisatud massi saab mõõta suure täpsusega raskusjõu katsetega, näiteks GRACE satelliitide katsetega. Need täpsed mõõtmised Maa gravitatsioonivälja muutustes võimaldavad orbiidil täpselt määrata teisi satelliite, millest mõned kannavad radari kõrgusemõõtjaid. Need kõrgusemõõturi näidud koos suure täpsusega orbiidi määramistega pakuvad veel ühe mehhanismi merepinna muutuse hindamiseks.

Tänan vastuse eest, David, ja siin on jõupingutuste üleshääl. Kardan, et ma ei pea seda oma küsimusele vastusena. Olete maininud mõningaid nimetusi asjadest, mida saan kindlasti Google'i kaudu jälgida, kuid te pole tegelikult öelnud rohkem kui "nad teevad palju mõõtmisi". Ma tean seda, aga kuidas tehakse üksikmõõt nii, et täpsus oleks millimeetrit? Tõsi, ma otsin üsna tehnilist teavet. Vabandust, kui see polnud selge. Kas peaksin oma küsimust uuesti muutma?
ARGO poidel nägin, et nägin ühe näidet kase akvaariumis San Diego skripides. Nad on päris vinged, pärit tüübilt, kes hindab autonoomseid asju väga. Kas tahate öelda, et ARGO poiste kogutud tempandmeid saab ja kasutatakse merepinna arvutamiseks? See on mõtet ja ma näen, kuidas see töötab, nii et see kindlasti aitab. Kui see on õige, siis kui suur osa merepinna andmetest (protsentides) pärineb ARGO temperatuuriandmetest?
@fredsbend - Re * aga kuidas võetakse individuaalne mõõtmine nii, et täpsus oleks millimeeter? * Ei ole. Üksikud mõõtmised ei pea olema eriti täpsed, arvestades miljonite mõõtmiste andmebaasi. Oletame, et mõõtmised on sõltumatud, identselt jaotatud juhuslikud muutujad (need ei ole), ja oletame, et iga mõõtmise määramatus on meeter. Sada sellist mõõtmist vähendab keskmise määramatust kümne cm-ni. Kümme tuhat sellist mõõtmist viib selle sentimeetrini. Miljon, millimeetrini. (jätkub)
Seetõttu on andmekaevandamine nii võimas tööriist. Nii nagu andmete kaevandamine kasutab ära [suurte arvude seadust] (https://et.wikipedia.org/wiki/Law_of_large_numbers), kasutatakse ka merepinna tõusu hinnanguid. Palju, palju ja palju mõnevõrra lohakaid mõõtmisi annab üsna täpse keskmise.
@fredsbend - Re * Kas tahate öelda, et ARGO bouys'i kogutud tempandmeid saab ja kasutatakse merepinna arvutamiseks? * Jah. Näiteks vaadake artiklit [Merepinna tõusu eelarve sulgemine altimeetria, Argo ja GRACE abil] (https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2008GL036010) (DOI: 10.1029 / 2008GL036010) ja paljud , paljud teised sarnaselt.
Semidiurnal Simon
2018-10-18 00:37:29 UTC
view on stackexchange narkive permalink

(lisades selle eraldi vastusena, kuna see vastab küsimuse erinevale osale - sellele, mida polnud, kui ma esimest korda vastasin ...)

Et mõista, miks meretõus juba 10 cm kõrgus võib olla märkimisväärne:

Kujutage ette kohta, mis aeg-ajalt üleujutab. Võib-olla ainult üks kord aastas või vähem. Mõelge nüüd sellele, kui sageli see peaaegu üleujutab - seal, kus vesi peatub vaid 5 cm allpool seina ülaosa. Nendest juhtudest ei teatata samal viisil, kuid tõenäoliselt on need palju sagedasemad kui ajad, mil see tegelikult üleujutab. Nii et tagasihoidlikul merepinna tõusul võib olla tõsiseid tagajärgi paljudele rannikualadele - eriti madalates riikides nagu Holland või Bangladesh (üks neist saab endale lubada seinte tõstmist; teine ​​mitte)

Ärge unustage ka seda, et kuigi meil on praegu tegemist millimeetritega aastas, pole paljude kliimateadlaste mure mõne sentimeetri pärast - see on umbes paar meetrit . Sellel tasemel on enamik USA rannikulinnadest üleujutatud.

See on loogiline. Täname järelvastuse eest. Ülemaailmne keskmine kasv 10 cm võib tähendada ka seda, et mõned kohad saavad rohkem, teised aga vähem (sest nagu me juba teame, pole meri ühtlaselt jaotunud). Vist on siin suureks raskuseks ennustada, kuidas üksikud piirkonnad seda mõjutavad. Kuna sihite 10 cm, võiks teie arvates 1 cm globaalne keskmine tõus tõenäoliselt probleeme tekitada? Ma pole näinud ühtegi allikat, kes ütleks, et merepinna tõus * meetrit * väärtuses. Mis aja jooksul see on?
@fredsbend võib põhjustada probleeme merepinna tõusuga. Me räägime ainult tõsidusest. Ma ei tea, mis võiks olla 1 cm mõju kogu maailmas, kuid pidage meeles, et paljudes kohtades maailmas on juba aastakümneid olnud paar mm / aasta (mitte ainult kliimamuutuste tõttu), nii et cm taseme muutused pole uued ( kuigi nende toimumise kiirus on oluline). Mitme meetri stsenaariumid on need, mida saab, kui maismaal asuvad jääkatted varisevad (enamasti Antarktika, aga ka Gröönimaa, võib-olla mõned teised). Ma pole kindel, mis ajakavadest me seal räägiksime.


See küsimus ja vastus tõlgiti automaatselt inglise keelest.Algne sisu on saadaval stackexchange-is, mida täname cc by-sa 4.0-litsentsi eest, mille all seda levitatakse.
Loading...