Карта волн балтийского моря

Н. К. В глобальном океане уровень моря растёт с ускорением. Действительно, увеличивается температура воздуха, увеличивается температура воды, растёт уровень моря и высота волн. В Балтике уровень высоты моря увеличивается, примерно, на 4 мм в год; правда, в северных областях, таких как Финский залив, Ботнический залив, повышение уровня воды полностью компенсируется поднятием суши, вызванным снятием ледниковой нагрузки (гляциоизостазией). Для Балтийского моря предсказания о том, что будет через 30—40 лет, делать довольно сложно. Есть разные предсказания, что это будет происходить очень быстро, или это будет намного медленнее. Прогноз будет зависеть от качества климатической модели, которую учёные используют, и от проверки модели в условиях Балтийского моря. Качество климатической модели зависит от физических процессов, которые мы в неё закладываем — закономерностей между разными известными параметрами. В разных климатических моделях люди учитывают разные физические процессы по-разному. При этом какие-то закономерности до сих пор неизвестны, например, как взаимодействуют волны со льдом. Это очень важный момент, потому что если у нас увеличивается высота волн, это может влиять на разбивание льда. Таким образом волны могут ускорить таяние льда. Но сейчас это всего лишь гипотеза — неизвестно, как взаимодействуют волны со льдом.

В нашем исследовании мы смотрели на изменения высоты волн в Балтийском море за последние 30 лет, используя данные с разных спутников. Мы увидели, что практически нет изменений в средней высоте волн и нет изменений в экстремальных штормах. То есть, на данный момент повышение уровня воды и повышение уровня волн в Балтийском море — очень незаметное. В принципе, у нас тоже есть разные процессы. Но они сильно отличаются от процессов в Атлантике, так как мы от неё отделены. Есть только локальные изменения — в определённых частях моря: в западной части заметно сильное увеличение высоты волн по сравнению с восточной (0,5 см в год), что, в принципе, сравнимо с Атлантикой и мировым океаном. На локальные изменения влияет изменение направления ветра. Ветер «поворачивается», поэтому сильно увеличивается высота волн в одних местах, и ничего не происходит в других.

Другой метод — это моделирование. Если мы знаем показания ветра, мы можем построить модель и предсказать, какие будут высоты волн. Это даёт большее покрытие, мы можем посмотреть, что происходит, на карте. Но результат очень сильно зависит от качества ветра, а ветер опять измеряется только в нескольких местах. Поэтому в нашем исследовании мы использовали спутниковые альтиметрические данные. У них есть огромное преимущество — они дают очень большое покрытие. Спутник вращается вокруг Земли, и мы измеряем высоту волн и ветер в каждой точке. Мы можем покрыть, таким образом, всё Балтийское море, Атлантический океан и глобальный океан, и увидеть, что происходит на данный момент с волнами. От спутников получают большое количество данных. Затем их откалибровывают — сравнивают с данными, полученными с помощью буёв в определённых точках (так как эти данные — более точные), и корректируют спутниковые данные в соответствии с вычисленной ошибкой.

Спутник использует радар — он запускает радиоимпульс на Землю. Этот импульс отражается от Земли и опять идёт на спутник. Так, с помощью высотометра, можно измерить ветер и высоту волны. Как? Запускаемый импульс очень узкий по частоте и по времени, он имеет определённую форму. Когда он отражается от земли или от воды (от волн), то его форма меняется. Например, если у нас озеро, то будет определённая форма отражённого импульса, а если на поверхности воды высокие волны, то отражённый сигнал будет другой. По форме сигнала мы можем сказать, какая высота волн, и какой у нас ветер или даже уровень моря. Как сигнал зависит от высоты волн — уже изучено и откалибровано раньше.

XX 2 ВЕК. В вашей статье вы пишете, что в данных, которые мы имеем от 90-х годов, — очень большая погрешность, и мы не можем на них полагаться. Я правильно поняла?

Н. К. Да, но это только с точки зрения Балтийского моря. Если мы в открытом океане, у нас нет ни островов, ни льда, то в принципе, ранние спутники дают хорошую картину. Проблема в том, что в Балтийском море или в маленьких морях, как Средиземное или Каспийское, много островов, а также сложная береговая линия, иногда появляется лёд. Все это искажает спутниковые данные. У современных спутников разрешение — один километр. Это значит, что мы усредняем высоту волн или силу ветра в радиусе километра. У ранних данных от 90-х и 80-х годов было разрешение 30 км. В таких морях как Балтийское мы не можем использовать эти данные, для нас 30 км — это слишком большое расстояние. Но если смотреть глобально, на Атлантический или Тихий океан далеко от берега, то всё это неплохо работает.

В принципе, уже были глобальные исследования, которые тоже использовали все спутники и смотрели, что происходит с ветром, с уровнем моря и с высотой волн. Они обнаружили, что, например, сила ветра увеличилась на 1,5% за последние 20 лет. Сейчас мы пытаемся использовать спутниковые данные в региональных морях, таких как Каспийское или Балтийское море.

XX 2 ВЕК. А чьи это спутники?

Источник