Didžioji Žemės hidrosferos dalis, kuri supa žemyninę planetos dalį ir salas, yra vadinama Pasaulio vandenynu. Tačiau kyla loginis klausimas, kaip mokslininkai nustato vandens lygio pokytį? Juk žemynai nuolat juda.
Palydovo lygio matavimas
Norėdami reguliariai matuoti vandenyno lygį, mokslininkai naudoja palydovo altimetriją - palyginti paprastą ir patogų būdą. Šis metodas yra skirtas nustatyti palydovo aukštį planetos paviršiaus atžvilgiu nuo to laiko, per kurį signalas turi būti siunčiamas ir gaunamas atspindėjus nuo palydovo paviršiaus.
Altimetrija sėkmingai naudojama įvairiose srityse: okeanologijoje, geodezijoje, geologijoje ir kt. Tai taip pat leidžia išsiaiškinti geoidinį modelį - tokią formą vandenynas galėtų įgyti veikdamas Žemės sukimosi ir gravitacijos įtaką, jei jo papildomai nepaveiktų potvyniai ir vėjas.
Tai veikia taip. Dirbtiniame palydove laive yra altimetras arba altimetras. Yra keletas tokio prietaiso variantų. Pavyzdžiui, jis yra kiekviename orlaivyje ir leidžia pilotui nustatyti aukštį, kuriame jis yra. Mokslininkai žino palydovo koordinates, jo projekcijos į Žemę koordinates ir atstumą tarp palydovo ir vandenyno paviršiaus. Taigi apskaičiuojamas ir vandenyno lygis.
Įdomus faktasPalydovinis altimetrija yra palyginti naujas metodas, jis buvo naudojamas tik apie 40 metų. Amerikiečių mokslininkai pirmą kartą paleido palydovą vandenyno lygiui nustatyti. Tai įvyko 1975 m. Pirmasis palydovas vadinosi GEOS-3. Jis galėjo nustatyti aukštį 50 cm tikslumu, o šiuolaikiniai prietaisai veikia 5 cm tikslumu.
Nustatant vandenyno aukštį, svarbus stebėjimų tikslumas ir reguliarumas. Todėl palydovai paleidžiami į orbitą pagal specialius išankstinius skaičiavimus. Yra keli būdai, kaip apskaičiuoti orbitą, pavyzdžiui, izomikroskopinis tyrimas. Palydovas paleidžiamas į orbitą, kur jis kelis kartus turi skristi aplink Žemę - padaryti keletą posūkių. Tokiu atveju su kiekviena nauja revoliucija palydovas pasislenka iš anksto nustatyta pastovia verte. Tam tikras posūkių skaičius sudaro judėjimo ciklą. Baigęs palydovas grįžta į pradinį tašką ir vėl kartoja ciklą.
Paprastai nauji palydovai paleidžiami reguliariai. Jų judėjimo schema sudaryta taip, kad apimtų visą planetos paviršių. Dėl to aplink Žemę galima nutiesti įsivaizduojamą tinklą, sudarytą iš palydovo „kelių“. Palydovai skraido maždaug 36 kartus per metus kiekvienu tokiu keliu, todėl maršrutų tyrimai yra skirti vandenyno lygio pokyčiams registruoti.
Antžeminio vandens vibracijos matavimas
Prieš išraddami palydovinį altimetriją, mokslininkai naudojo antžeminius metodus. Hidrometeorologijos stotys yra pakrantėse. Jie aprūpinti vandens matuokliais.Paprasčiausias prietaisas, skirtas matuoti lygį, yra vandens matuoklis. Jis yra tvirtai pritvirtintas prie žemės ir yra skirtas užtikrinti, kad net esant minimaliam vandens lygiui, „0“ ženklas bus po vandeniu. Siekiant kuo labiau sustiprinti strypus, naudojami bangolaužiai, prieplaukos, užtvankos ir kitos konstrukcijos.
Stotys taip pat turi specialius registratorius - potvynio matuoklius. Jie nuolat registruoja vandens lygio svyravimus. Mareografai yra plūdrūs ir hidrostatiniai. Statinis matuoklis veikia aneroidinio barometro principu. Pasikeitus jūros lygiui, jutikliai nustato slėgio pokyčius. Jie yra labai jautrūs ir montuojami povandeninėse konstrukcijose arba šuliniuose.
Plūdės įtaisas veikia plūdės pagalba, laisvai plūduriuojančioje specialiojo šulinio viduje, kuris horizontaliu vamzdžiu yra sujungtas su rezervuaru. Plūdės svyravimas perduodamas į įrenginį ir įrašomas kaip juostos kreivė.
Kodėl šie metodai nepateikia išsamaus vaizdų apie vandenyno lygio pokyčius, palyginti su palydovo altimetrija? Nes jie gali būti naudojami tik pakrančių zonose. Atvirame vandenyne vandens lygiui įtakos turi daugybė papildomų veiksnių: srovės, netolygus vandens masių tankis ir kt.
Jūros lygio pokyčiai registruojami naudojant palydovinį altimetriją. Dirbtiniai palydovai aprūpinti specialiais prietaisais - aukštimačiais (kaip lėktuvuose) ir paleidžiami į orbitą. Palydovai daro daugybę apsisukimų aplink Žemę, fotografuodami jos paviršių. Žinant palydovo koordinates, jo projekciją į Žemę ir atstumą tarp palydovo ir vandenyno paviršiaus, galima apskaičiuoti jo lygį.
