věda

Kosmické lasery odhalují 30leté tajemství o našich rostoucích oceánech

Výzkumný tým implementoval inovativní techniku ​​modelování dopředu k řešení omezení prostorového rozlišení satelitního laserového rozsahu, což umožňuje dlouhodobé sledování globálních změn v oceánu. Kredit: 2025 Research and Innovation Office, Hongkongská polytechnická univerzita

Satelitní laserové rozsah odhalilo růst oceánu jako hlavní hnací sílu rostoucího moře. Tání země ledu nyní dominuje změně hladiny moře.

Zvýšení globální průměrné hladiny moře (GMSL) je klíčovým signálem změny klimatu. Vědci z polytechnické univerzity v Hongkongu (Polyu) použili pokročilé prostorové geodetické metody k vytvoření prvního přesného 30letého záznamu (1993–2022) globální změny hmoty oceánu, známé také jako Barystatic Sea. Jejich analýza ukazuje, že změny v hmotě oceánu hrají vedoucí roli při zvyšování hladiny moře.

Studie také zjistila, že GMSL roste v průměru asi 3,3 milimetrů ročně, s jasným zrychlením v průběhu času, což podtrhuje zhoršující se dopady změny klimatu. Výsledky byly zveřejněny v Sborník Národní akademie věd.

Za zvýšení GMSL jsou odpovědné dva hlavní procesy: tepelná roztažení mořské vody, protože oceány absorbují zhruba 90% přebytečného tepla ze zemského klimatického systému a růst v oceánské hmotě způsobený vstupem sladké vody z tavicího půdního ledu. Pro pochopení současných trendů hladiny moře je proto rozhodující nepřetržité sledování změny hmoty oceánu.

Jianli Chen a Dr. Yufeng Nie
Vědci polyu používají novou techniku ​​satelitního laseru k odhalení zrychleného globálního průměrného nárůstu hladiny moře s nárůstem 90 mm za posledních 30 let. Kredit: 2025 Research and Innovation Office, Hongkongská polytechnická univerzita

Satelitní laserové rozsah a inovace

Tým vedený prof. Jianli Chen, předsedkyní profesora vesmírného geodesy a věd o pozemcích na polyuově oddělení pro průzkum půdy a geoinformatiky (LSGI) a hlavním členem Polyu Research Institute for Land and Space, spolu s Dr. Yufeng Nie, výzkumným asistentem LSGI a hlavního autorky studie, které byly prvním časem, které byly zakrývány, to bylo Achited 1993. Použití časově proměnných dat gravitačního pole získaných prostřednictvím satelitního laserového rozsahu (SLR).

Grafy výškojet GMSL a termosterické hladiny moře
Vědci polyu používají novou techniku ​​satelitního laseru k odhalení zrychleného globálního průměrného nárůstu hladiny moře s nárůstem 90 mm za posledních 30 let. Kredit: 2025 Research and Innovation Office, Hongkongská polytechnická univerzita

Až dosud se projekce nárůstu hladiny moře primárně spoléhaly na satelitní výškovouci. Záznamy o hladině barystatického moře ze satelitní gravimetrie byly možné pouze s zahájením gravitačního zotavení a klimatického experimentu v roce 2002. SLR, dlouho zavedená geodetická metoda, měří vzdálenost mezi pozemními stanicemi a satelity pomocí laserových pulzů.

Omezení, jako je malý počet satelitů a pozemních stanic, však vysoké orbitální nadmořské výšky (které omezují data SLR k detekci pouze velmi velmi vlnových gravitačních změn) a rozlišení měření s nízkým měřením historicky omezilo přímé použití při odhadu změny hmoty oceánu.

Line grafy zbytků rozpočtu GMSL s Grace a SLR
Kredit: 2025 Research and Innovation Office, Hongkongská polytechnická univerzita

Překonávání omezení s dopředným modelováním

Pro efektivní využití gravitačních oblastí odvozených od SLR pro přesné odhady změny v oceánu provedl výzkumný tým inovativní techniku ​​modelování dopředu, která řeší omezení prostorového rozlišení začleněním podrobných geografických informací o hranicích oceánu. Tento přístup umožňuje dlouhodobé monitorování globálních změn hmoty oceánu.

Line Grafy ukazující trendy moře a hmoty oceánu
Kredit: 2025 Research and Innovation Office, Hongkongská polytechnická univerzita

Výzkum odhalil, že zvýšená míra GMSL vedla k globálnímu průměrnému nárůstu hladiny moře přibližně 90 mm mezi lety 1993 a 2022, přičemž přibližně 60% tohoto nárůstu bylo způsobeno zvýšením hmoty oceánu. Od kolem roku 2005 byl nárůst GMSL primárně poháněn rychlým nárůstem globálního oceánské hmoty.

Toto celkové zvýšení je do značné míry poháněno zrychleným táním půdního ledu, zejména v Grónsku. Během celého studijního období představovala roztavení ledu z polárních ledových listů a horských ledovců více než 80% celkového nárůstu globální oceánské hmoty.

Jianli Chen řekl: „V posledních desetiletích vedlo oteplování klimatu k urychlené ztrátě ledu, která hrála stále dominantní roli při řízení globálního nárůstu hladiny moře. Náš výzkum umožňuje přímé kvantifikaci globálního nárůstu v oceánu a poskytuje komplexní posouzení jejího dlouhodobého dopadu na jeho rozpočet na moři.“

Dr. Yufeng Nie řekl: „Výzkum ukázal, že změny oceánské hmoty odvozené z analýzy SLR se dobře hodí s celkovými změnami hladiny moře pozorované satelitními výškoměry po účtování účinku tepelné roztažnosti oceánu. To ukazuje, že tradiční technika SLR může nyní sloužit jako nový a výkonný nástroj pro dlouhodobé studie změny klimatu.“

Reference: „Změna hladiny barystatického moře pozorovaná satelitní gravimetrií: 1993–2022“ od Yufeng Nie, Jianli Chen, Guodong Xu a Anno Löcher, 30. června 2025, Sborník Národní akademie věd.
Doi: 10.1073/pnas.2425248122

Tato práce byla podporována Národní nadací přírodní vědy v Číně (42394132), Hongkongským výzkumným fondem Grants Collaborative Research Fund (C5013-23G) a Strategickým náborovým systémem Polyu a Schéma ministerstva půdy a geoinformatické interní výzkumné fondy (ID projektu: P0042322 a P0041486).

Nikdy nezmeškáte průlom: Připojte se k zpravodaji Scitechdaily.

Zdrojový odkaz

Related Articles

Back to top button