どのように海のレベルは過去100年とともに変化してきましたか?

どのように海のレベルは過去100年間で変更したことがありますか?

Wあなたは、「100年の過去の海面水準はどのように変化しましたか」という、未解決の最大の科学的質問があなたのリストの一番上に表示されることはほとんどありません。 結局のところ、私たちはすでにそれを考え出していないのですか? 私たちの海がどのように変化してきたかを完全に把握することは簡単なことではなく、今後の予測に不可欠です。

に発表された論文で 自然 今週、私の研究グループは、科学者が長年に取り組んきた矛盾や海面上昇の将来予測への潜在的な洞察力への手がかりを提供し、海面上昇を測定するためのより正確な尺度を開発しました。

その最も単純な形で、実質的に世界中の海岸線に接続されているヤード尺であり、潮ゲージの記録から来る20th世紀にわたる海面観測。 これらの測定のグローバルカバレッジは特に20th世紀の開始時と南半球で、制限されています。 さらに、も、最も完全な記録は、時間的に大きなギャップを含めることができます。 これらの記録の不備が非常に困難に地球の平均海面の推定値を得ることになります。

気候変動に関する政府間パネル(IPCC)の最新の報告には、20世紀にわたる世界的な海面上昇の2つの異なる推定値が含まれていました。 最初の推定値は、潮位計の観測値を直接分析した過去に発表された一連の研究から来たものです。 これらのアプローチを使用して得られた1901-1990レートは、1.5から2ミリメートルの範囲内に収まります。

第2の推定値は、陸上の氷からの水の融解や海洋の膨張など、個々の発生源からの推定値を加えることによって計算された。 この「ボトムアップ」アプローチは、同じ期間に1から1.2までの年率を引き下げました。

指紋の分析

これら二つの異なる推定値の差を説明すること海面コミュニティ内の喫緊の課題となっています。 ほとんどの科学者は潮ゲージレコードから派生高い推定値を信じて、彼らはより低い「ボトムアップ」の推定を疑問視しています。

一つの可能​​な説明は、一世紀以上のグリーンランドや南極の融解の推定値が過小評価されているかもしれないということです。 氷床の質量収支の測定は、伝統的に地上ベースの測定と衛星観測から来ています。 しかしながら、これらの観​​察はまた、非常に限られています。

それで、私たちは海面上の観測を使って個々の氷床や氷河がどれだけ溶けているかを推定することが可能かどうかを自問し始めました。 地球レベルの海面上昇をもたらすために個々の貢献がどのように組み合わされているかを推測するために、20th世紀の潮汐観測を使用することができますか?

この質問に対処することは、当初思っていたものよりもはるかに困難であることが判明しました。 私たちがこの問題に取り組むことを可能にする物理学は、なぜ1つの潮位計の海面が他の潮汐の海面と異なるのかを理解することに帰着します。

ローカル海面の測定に影響を与える様々な要因があります。 これらは、最後の氷河期、加熱や地球温暖化、海洋循環の変化や土地氷の現代の融解による海洋の膨張による継続的な効果を含みます。

氷の穴NASAゴダード宇宙飛行センター、CC これらのプロセスはすべて、モデル化し予測することができる海面の変化のユニークなパターン、つまり「指紋」を生成します。 私たちの目標は、潮位記録でこれらの指紋を探すことによって、海面水位への個々の寄与を推測することでした。 このタイプの「フィンガープリンティング」分析は古海面記録にも適用されていたが、誰も20世紀の海面観測でこれらの予測パターンを探すことを試みなかった。

現代の海面記録を指紋採取する方法を開発することは、エンジニアリング、経済学、気象学などの他の分野で共通するデータ分析と統計技術を活用することを伴いました。 これらの技術をまとめ、初めて海面調査の分野に適用しました。

基本的に、我々の方法は、限定された地元の観測からグローバルな情報を抽出します。 我々は潮ゲージレコードに私たちの統計的手法を適用し始めたら、私たちは時間をかけて地球の平均海面水位変化の記録を生成するために、当社の推定個々の寄与のすべてを追加することができますことに気づきました。 我々は、我々の推定値は、以前に公開された結果と同意するだろうと仮定しますが、私たちが発見することは実際には非常に異なっていました。

我々の分析の結果は1901-1990の以前の推定値が高すぎたことを示しています。 私たちはダウンし、年間1901ミリメートルから、年間1990ミリメートルの1.2-1.5「海面上昇」率を推定します。 実際には、私たちの低い推定値は、IPCCに提示「ボトムアップ」のアプローチと一致します。 これは、測定値の二つの異なるタイプ間の不一致を排除することにより、「海面予算」のギャップを閉じます。

これは当初、肯定的な結果であるように見えるかもしれませんが、海面上昇は過去一世紀遅かったですが、必ずしもそうではありません。 ここ数十年の海面上昇を見ると、1993-2010の3 /年の速度は以前に発表された結果と一致しています。 私たちのモデルを使用すると、地球規模の海面上昇率は、2倍(1.5 /年3分割)ではなく、2.5(1.2 / 3年)で増加することを意味します。

大幅な増加 - それは、グローバルな海面上昇率はここ数十年で25%高いことを意味します。 そして、この改訂は将来の海面上昇の予測を影響する可能性があります。

会話この記事は、最初に公開された 会話
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著者について

乾草Carling Hayは、博士号を取得した後、2012の夏にハーバード大学の地球惑星科学専攻のMitrovicaグループに参加しました。 トロント大学で物理学を専攻しています。 Carlingの研究の主な目標の1つは、重要な気候学的質問に答えることです。観測された海面変動の様々な貢献者は何ですか? 彼女の研究は、統計的手法を用いて、現在および過去の暖かい期間における地球平均海面をよりよく理解し、過去の海面記録から源情報を抽出するのに必要なツールを開発することに焦点を当てている。

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