М. Г. Деев,
Доцент доктор. геогр. наук, старши научен сътрудник в катедрата по океанология на Московския държавен университет. М.В. Ломоносов
Методи за измерване на нивото на океана.
Сателитна алтиметрия
Измерването на морското равнище се извършва на водомерни станции, които са оборудвани в крайбрежните хидрометеорологични станции. Най-простото устройство за измерване на нивото е водомер,който е здраво закрепен в земята по такъв начин, че на най-ниското ниво в това мястонулевият знак на референтната скала винаги е бил във водата. За осигуряване на водомери често се използват хидравлични съоръжения под формата на кейове, кейове, язовири и вълноломи.
Схема
сателитна алтиметрия
В оборудваните хидрометеорологични станции се извършва непрекъснато регистриране на колебанията на нивото мареографи -ниворегистратори от различни видове. Конструкциите на повечето такива устройства могат да бъдат разделени на два типа: поплавък и хидростатичен. Поплавков мареограф отчита нивото на поплавък, плаващ в специален кладенец, свързан с морето чрез хоризонтална тръба. Вибрациите на поплавъка, окачен с противотежест на гъвкава тел или кабел, се предават на измервателното колело, а от него на пишещо устройство, което чертае крива на колебанията на нивото върху лентата.
Методи за инсталиране на мареографи:в кладенец на брега (а), на пилотна основа (б)
Дизайнът на хидростатичния мареограф се основава на принципа на добре познатия анероиден барометър. Чувствителни сензори на такива устройства, най-често поставени на дъното на резервоари, реагират на колебания в хидростатичното налягане, които възникват при промени в морското ниво. Сензори стационарни моделиТакива мареографи се монтират в кладенци или върху подводни конструкции на хидротехнически съоръжения, а записващата част на устройството се намира в кабината на водоизмервателната станция. Някои модели хидростатични мареографи са предназначени за автономна работа. При тях измервателната и записващата част на устройството са монтирани в един водоустойчив корпус, а конструкцията е монтирана на дъното.
Наблюденията на поведението на нивото на Световния океан на крайбрежните станции и постове не могат да дадат пълна картина на неговите колебания, тъй като се извършват само в тясна крайбрежна ивица. В открития океан е вероятно да има множество дисбаланси на нивата, причинени от неравномерно разпределение на плътността, големи течения и други подобни причини.
Измерването на абсолютни маркировъчни нива в открития океан стана възможно едва с началото на използването на радиовисотомери, инсталирани на изкуствени спътнициЗемята. Методика за измерване на разстояния от космически обект до земната повърхностзапочва да се развива през 70-те години на миналия век и се нарича сателитна алтиметрия.Сателитните методи позволяват непрекъснато да се наблюдава равната повърхност на Световния океан.
Има няколко възможности за изчисляване на сателитни орбити за геодезически и други височинни измервания на земната повърхност. Нека разгледаме така наречената програма изо-маршрутсателитни изображения, които добре илюстрират основните принципи на сателитната алтиметрия.
Санкт Петербург. Кронщат. Павилион(има инсталиран мареограф ) и водомер,което е справедливо да се нарече рейк №1 в страната, - Кронщадски крак.Височините в Русия се измерват от „нулата“ на Балтийско море.
Параметрите на изомаршрутната орбита на спътник с радиовисотомер са избрани така, че всяка следваща орбита ( песен), изместен спрямо предишния с определена постоянна величина. След определен брой завои ( цикъл) сателитът влиза в маршрута на първата писта, след което целият цикъл се повтаря отново. През 1992 г. по програмата TOPEX/Poseidon за изследване на циркулацията и топографията на повърхността на Световния океан на ниска околоземна орбитаС надморска височина 1336 км и наклон 66° спрямо екваториалната равнина е изстрелян спътник с два радиовисотомера (висотомера). През 2001 г. вторият спътник от тази програма, Jason-1, беше изстрелян в същата орбита. Разстоянието между съседни писти на екватора е 300 км, продължителността на един цикъл е 10 дни. През това време повърхността на Земята е покрита с правилна ромбична мрежа от сателитни пътеки, измерванията по които се повтарят около 36 пъти годишно.
Графиката показва промяната в морското ниво (в mm, във вертикална скала)
според данните от сателитната алтиметрия TOPEX/Poseidon през 90-те - началото на 2000-те години.
При сателитната алтиметрия височината на морската повърхност се изчислява спрямо повърхността на геоида въз основа на измерената височина на спътника над морето и орбиталната височина на самия спътник - като се вземат предвид корекциите, свързани с инструменталната точност на висотомерите, състоянието на морската повърхност, преминаването на сигнала през плътни слоеве на атмосферата и някои други. Резултатът е средната височина на морската повърхност, която е изчислената стойност, получена чрез осредняване на алтиметричните измервания на един или няколко спътника, която е най-близо до необезпокояваната океанска повърхност. Точността на такива измервания е около 5 см.
Нивото на световния океан в миналото и днес.
Динамична топография
Нар. периодично повтарящи се колебания на нивото с периоди от около 15-25 хиляди години, причинени от заледявания и водещи до промени в глобалния обем вода в океана. евстатичен.Последното голямо заледяване в историята на Земята (Wurm) достига най-голямото си развитие преди около 18 хиляди години. След това, в пика на заледяването, нивото на океана, поради концентрацията на големи количества вода в ледниците, спадна според различни оценки с 65-125 m спрямо сегашно състояние. Нека да отбележим, че намаляването на нивото от сто метра в настоящите граници на Световния океан съответства на изтеглянето на приблизително 36 милиона km3 течна вода, която се превръща в твърдо състояние и образува ледена покривка на континентите. Когато ледът започне да се топи, стопената вода се връща в океана, което се проявява в постепенно повишаване на нивото му.
Промени в морското равнище през последните 800 хиляди години
През 8-10 хиляди години, последвали пика на Вюрмското заледяване, морското ниво се е повишило относително равномерно от Средната скорост 8-9 м на хиляда години. През последните 6 хиляди години се наблюдава постепенно забавяне на покачването на нивото, като през последното хилядолетие покачването е около един метър. В момента природата на Земята и нейната климатична система са в условия на типични междуледникови,чийто оптимум вече е преминат. С голяма степен на вероятност можем да приемем, че при такива условия вековните колебания в нивото от порядъка на ±1 m на хиляда години (средно 1 mm/година) са нормално явление в историята на Земята.
За оценка на текущото състояние на нивото на Световния океан се използват данни от сателитни алтиметрични измервания и обширни масиви от океанографски наблюдения, от които може да се изчисли топографията на пространственото ниво. Измерванията на едно ниво (както сателитни, така и наземни) отразяват отклонения във височината, въведени от влиянието на вятърни вълни, вълнение, приливи и други краткосрочни влияния. При осредняване на масовите измервания се елиминират всички краткосрочни и случайни смущения на повърхността на нивото, оставяйки само височини на нивото, причинени от постоянни дългосрочни фактори. Топографията на водната повърхност, получена с тази процедура, се формира под въздействието на динамични причини, сред които може да се подчертае неравномерното нагряване на океанската повърхност по ширина, влиянието на големи стационарни центрове на атмосферно действие, както и най-големите части от океанската циркулация, се нарича динамична топография.
Обработката на материали за сателитна алтиметрия с помощта на програмата TOPEX/Poseidon направи възможно получаването на първата топографска карта на средното ниво на океана, създадена от директни измервания. Най-големите отклонения на динамичното ниво са от –110 до +130 cm, т.е. средно на десетки сантиметри над и под повърхността на геоида.
Най-високото ниво се наблюдава в северния тропически регион на западната част на Тихия океан, южно от Японските острови. Най-ниските нива на динамичното ниво са разположени в северната периферия на Южния океан, в лентата на 60-юж. Във всеки от океаните* разликите в нивата от тропиците до високите географски ширини са два (Атлантически океан) - два и половина (Тих океан) метра. Нивото на Тихия океан на всички географски ширини е най-високо, нивото на Атлантическия океан е най-ниско, разликата е средно 60-65 см, нивото на Индийския океан е в междинно положение.
Изчисления на пространствено ниво въз основа на стойностите на средната годишна температура и соленост морска водав тези океани показаха, че разликите в топографията на „алтиметричните“ и „стеричните“ нива почти не надхвърлят границите на грешките, разрешени в изчисленията и на двете. И това означава, че главната причинаОтклонението на средното ненарушено ниво на океаните от повърхността на геоида се определя от разликата в плътността на океанските води, т.е. разликите в температурата и солеността, от които зависи плътността. Колкото по-висока е температурата и по-ниска солеността на морската вода, толкова по-ниска е нейната плътност и обратно. Намаляването на плътността води до увеличаване на обема и следователно до повишаване на нивото. Интересно е, че превишаването на нивото на Тихия океан в Северното полукълбо се определя главно от намалената соленост на неговите води, а в умерените ширини на Южното полукълбо - от повишената им температура.
Глобален океански конвейер
Превишаването на нивото е видим знак, буквално лежащ на повърхността. Но има и други свойства, които изглеждат прекомерни в един океан и недостатъчни в друг. Например, съдържанието на биогенни вещества (силикати и фосфати) в северната част на Тихия океан е 2-3 пъти по-високо от концентрацията им във водите на северния Атлантик. Обратната картина се наблюдава при разпределението на разтворените карбонати и кислорода, чиято концентрация е най-висока в Атлантическия океан и постепенно намалява към северната част на Тихия океан. Тези и някои други подобни факти водят до заключението за съществуването на междуокеански обмен на свойства под формата на глобална циркулация, която прониква в пространството на три океана - от Северния Атлантик през Индийския океан до северните ширини на Тихия океан . от модерни идеи, такава затворена циркулация съществува, тя се състои от повърхностни и дълбоки противоположно насочени потоци, наречена глобален океански конвейер.
Фактори за промяна на нивото на Световния океан.
Широкото покачване на нивото на Тихия океан показва наличието на постоянен хоризонтален градиент на налягането, който има за цел да изравни нивата и да ги доведе до равновесно състояние. Под въздействието на този градиент поток от топли води се движи от „най-високия“ регион на Тихия океан през проливите на индонезийските морета на югозапад, който през Индийския океан, заобикаляйки южния край на Африка, навлиза в Атлантическия океан . По-нататък по протежение на бреговете на двете Америки, тези води пресичат Атлантическия океан до неговия северозападен регион. Там поради интензивно изпарение повърхностните води се засоляват и уплътняват, което води до тяхното конвективно потъване. Достигайки дълбочина 2000-3000 m, те се смесват със студени води, идващи от Арктическия басейн и започват да образуват дълбок, противоположно насочен клон на глобалната циркулация. Пресичайки Атлантическия океан от север на юг, дълбоките води се вливат в циркумполярното течение (западните ветрове), което се носи на изток по крайбрежието на Антарктика. В южната част на Тихия океан, преди пролива Дрейк, дълбоките води завиват на север и, следвайки тази посока, достигат района на Алеутските острови, където, тъй като са по-малко плътни в сравнение с местните дълбоки води, те бавно се издигат до горните повърхностни слоеве, затваряйки "транспортна лента".
Конвейер "в профил"
Това движение става изключително бавно и не се регистрира от никакви инструменти. Периодът на пълен обмен на води между Атлантическия океан и Тихия океанв потока на глобалния океански конвейер се оценява на продължителност от порядъка на много стотици до една и половина хиляди години. По време на това дълго пътуване има бавен непрекъснат обмен на топлина, соли, хранителни вещества и газове с околните води. Промените, настъпващи в климатичната система на Земята, изразяващи се в преразпределение на топлина и влага, обостряне на атмосферните процеси, нарушаване на метеорологичните модели в определени райони, могат да бъдат отразени в движението на „конвейера“ под формата на промени в характеристиките на прехвърляните имоти, както и интензитета на прехвърляне.
По този начин, използвайки примера на глобалния океански конвейер, можем да заключим, че много малки, но дългосрочни разлики в положението на океанските нива са способни да инициират стабилна водна циркулация и процеси на междуокеански обмен на свойства, които поддържат глобалното динамично равновесие в Световния океан.
Глобален океански конвейер "пълно лице". Топлите течения са показани в червено, студените течения са показани в синьо.
Нивото на Световния океан е обща отправна точка за всички, с която можете да измервате височината на земните площи, както и дълбочината на водните басейни по целия свят. Това стана възможно поради особеностите на нашата планета, където континентите са само острови в огромните водни пространства на Световния океан.
Промени в морското равнище
Нивото на Световния океан непрекъснато се променя поради много фактори. Сред тях най-важни са човешката дейност и вулканичната дейност.
Колебанията в океанските води могат да бъдат два вида:
- Периодични- флуктуации възникват в резултат на приливи и отливи.
- Непериодични- възникват в резултат на цунами, тайфуни, циклони, урагани.
Трептенията се отличават и с продължителност:
- Къс- регулират се от приливите и отливите и продължават точно 6 часа 12,5 минути.
- Дългосрочен- възникват в продължение на много стотици години и са свързани с глобални промени в обема на водата в океана.
Ориз. 1. Колебания в нивото на Световния океан през последните 200 хиляди години.
Първите дългосрочни или вековни промени в колебанията на океанските води настъпиха по време на историческото заледяване на планетата - през този период нивото на океана намаля с 200 м. С постепенното топене на ледниците то започна да се покачва. В близко бъдеще се предвижда да се повиши с още 30 см, което може да доведе до сериозна екологична заплаха за целия живот на планетата.
Днес вече не е тайна за никого, че глобалното затопляне е довело до повишаване на нивото на Световния океан. Но въпреки най-модерното оборудване и голямото количество данни, учените все още не могат да създадат единна картина на динамиката на морското равнище в световен мащаб.
Само едно нещо се знае със сигурност: от средата на 19 век морското равнище непрекъснато се покачва, а от 1993 г. това явление придоби тревожна скорост.
През 2015 г. тази тема беше повдигната няколко пъти: много научни трудове, според който, покачването на морското равнище през последните 20 години. Общият темп на нарастване от 1993 г. до 2014 г. е около 2,6-2,9 милиметра годишно, с грешка от плюс или минус 0,4 милиметра. В същото време НАСА заяви, че този ефект е допълнително, от който океанът получава повече от 90% от топлината си.
Ново проучване, проведено от специалисти от Обединения институт за изследвания в областта на науките заобикаляща среда(САЩ), не добави оптимизъм. Основният извод от мащабната работа, продължила 25 години, е следният: глобалното морско ниво не се покачва стабилно; растежът му постепенно се ускорява. И ако тази тенденция продължи, тогава предишните прогнози относно покачването на водата в Световния океан - 30 сантиметра до 2100 г. - могат спокойно да бъдат умножени поне по две.
Да припомним, че от края на 1992 г. нивото на Световния океан се измерва от международната сателитна система TOPEX/Poseidon. Авторите на изследването са анализирали данни от тези устройства, а заедно с тях и информация, получена от три спътника на семейство Джейсън, първият от които е започнал работа през 2001 г. Тези космически океанографски лаборатории измерват повърхностната топография на световните океани.
Освен това бяха взети предвид данни от наземни сензори за приливи и отливи и климатични симулации.
Експертите изчисляват, че скоростта на покачване на морското равнище се повишава с около 0,08 милиметра годишно (в допълнение към факта, че водата се покачва с 3 милиметра всяка година). Ако всичко остане както е, до края на века Световният океан ще се покачва поне с 10 милиметра годишно и ще добавя още 60-65 сантиметра спрямо днешното ниво.
Освен това, както отбеляза ръководителят на научната група, професор Стив Нерем, всички оценки, дадени в тази работа, макар и по-високи от предишните, все още са много скромни.
Според него основната причина за този ръст е все същата - . Влошаване на ситуацията: поради това температурата на въздуха и водата се повишава.
Според експерти покачването на морското равнище става по два начина. Първо, водата за отопление се разширява и това " топлинно разширение„Океаните вече са увеличили глобалните водни нива с около 3-4 сантиметра през последните 25 години. Второ, водата от топенето на ледниците се влива във водите на Световния океан, което също повишава нивото му.
Вулканичната дейност също има своя принос, макар и сравнително малък. Преди това екипът на Нерем установи, че вулканът е изригнал в продължение на 25 години, така че сега експертите се ръководят от тези показатели, за да намалят грешките до минимум.
Както вече беше споменато, сателитните висотомери (висотомери) също бяха проверени с наземни данни за приливи и отливи. Авторите обясняват, че тази информация е изключително важна: поради наличието на вода в океаните приливите могат да станат по-опасни за жителите на крайбрежните райони.
Чрез анализиране и обобщаване на огромни количества данни могат да бъдат изградени най-новите и най-точни климатични модели. Те ще помогнат не само да се направят прогнози за бъдещето и да се оцени мащабът на екологичната катастрофа, към която се приближаваме, но и да се предвидят възможни природни бедствияза отделните региони, заключават експертите.
Между другото, през 2016 г. американски климатолог каза, че топенето на ледниците ще повиши морското равнище с поне един метър до 2100 г., а ако страните, подписали споразумението, не го спазват, тогава с всичките пет метра. Някои колеги смятат твърдението му за неоснователно, но сега техните аргументи изглежда се топят по-бързо от ледовете на Антарктида.
М. Г. Деев,
Доцент доктор. геогр. наук, старши научен сътрудник в катедрата по океанология на Московския държавен университет. М.В. Ломоносов
Методи за измерване на нивото на океана.
Сателитна алтиметрия
Измерването на морското равнище се извършва на водомерни станции, които са оборудвани в крайбрежните хидрометеорологични станции. Най-простото устройство за измерване на нивото е водомер,който е здраво закрепен в земята по такъв начин, че на най-ниското ниво на дадено място нулевата маркировка на скалата за отчитане винаги е във водата. За осигуряване на водомери често се използват хидравлични съоръжения под формата на кейове, кейове, язовири и вълноломи.
Схема
сателитна алтиметрия
В оборудваните хидрометеорологични станции се извършва непрекъснато регистриране на колебанията на нивото мареографи -ниворегистратори от различни видове. Конструкциите на повечето такива устройства могат да бъдат разделени на два типа: поплавък и хидростатичен. Поплавков мареограф отчита нивото на поплавък, плаващ в специален кладенец, свързан с морето чрез хоризонтална тръба. Вибрациите на поплавъка, окачен с противотежест на гъвкава тел или кабел, се предават на измервателното колело, а от него на пишещо устройство, което чертае крива на колебанията на нивото върху лентата.
Методи за инсталиране на мареографи:в кладенец на брега (а), на пилотна основа (б)
Дизайнът на хидростатичния мареограф се основава на принципа на добре познатия анероиден барометър. Чувствителни сензори на такива устройства, най-често поставени на дъното на резервоари, реагират на колебания в хидростатичното налягане, които възникват при промени в морското ниво. Сензори на стационарни модели на такива мареографи се монтират в кладенци или върху подводни конструкции на хидротехнически съоръжения, а записващата част на устройството се намира в кабината на водомерната станция. Някои модели хидростатични мареографи са предназначени за автономна работа. При тях измервателната и записващата част на устройството са монтирани в един водоустойчив корпус, а конструкцията е монтирана на дъното.
Наблюденията на поведението на нивото на Световния океан на крайбрежните станции и постове не могат да дадат пълна картина на неговите колебания, тъй като се извършват само в тясна крайбрежна ивица. В открития океан е вероятно да има множество дисбаланси на нивата, причинени от неравномерно разпределение на плътността, големи течения и други подобни причини.
Измерването на абсолютни нива в открития океан стана възможно едва с началото на използването на радиовисотомери, инсталирани на изкуствени спътници на Земята. Техниката за измерване на разстояния от космически обект до земната повърхност започва да се развива през 70-те години на миналия век и се нарича сателитна алтиметрия.Сателитните методи позволяват непрекъснато да се наблюдава равната повърхност на Световния океан.
Има няколко възможности за изчисляване на сателитни орбити за геодезически и други височинни измервания на земната повърхност. Нека разгледаме така наречената програма изо-маршрутсателитни изображения, които добре илюстрират основните принципи на сателитната алтиметрия.
Санкт Петербург. Кронщат. Павилион(има инсталиран мареограф ) и водомер,което е справедливо да се нарече рейк №1 в страната, - Кронщадски крак.Височините в Русия се измерват от „нулата“ на Балтийско море.
Параметрите на изомаршрутната орбита на спътник с радиовисотомер са избрани така, че всяка следваща орбита ( песен), изместен спрямо предишния с определена постоянна величина. След определен брой завои ( цикъл) сателитът влиза в маршрута на първата писта, след което целият цикъл се повтаря отново. През 1992 г. по програмата TOPEX/Poseidon за изследване на циркулацията и топографията на повърхността на Световния океан е изстрелян спътник с два радиовисотомера (висотомери) в околоземна орбита с надморска височина 1336 km и наклон спрямо екваториалната равнина от 66°. През 2001 г. вторият спътник от тази програма, Jason-1, беше изстрелян в същата орбита. Разстоянието между съседни писти на екватора е 300 км, продължителността на един цикъл е 10 дни. През това време повърхността на Земята е покрита с правилна ромбична мрежа от сателитни пътеки, измерванията по които се повтарят около 36 пъти годишно.
Графиката показва промяната в морското ниво (в mm, във вертикална скала)
според данните от сателитната алтиметрия TOPEX/Poseidon през 90-те - началото на 2000-те години.
При сателитната алтиметрия височината на морската повърхност се изчислява спрямо повърхността на геоида въз основа на измерената височина на спътника над морето и орбиталната височина на самия спътник - като се вземат предвид корекциите, свързани с инструменталната точност на висотомерите, състоянието на морската повърхност, преминаването на сигнала през плътни слоеве на атмосферата и някои други. Резултатът е средната височина на морската повърхност, която е изчислената стойност, получена чрез осредняване на алтиметричните измервания на един или няколко спътника, която е най-близо до необезпокояваната океанска повърхност. Точността на такива измервания е около 5 см.
Нивото на световния океан в миналото и днес.
Динамична топография
Нар. периодично повтарящи се колебания на нивото с периоди от около 15-25 хиляди години, причинени от заледявания и водещи до промени в глобалния обем вода в океана. евстатичен.Последното голямо заледяване в историята на Земята (Wurm) достига най-голямото си развитие преди около 18 хиляди години. След това, в пика на заледяването, нивото на океана, поради концентрацията на големи количества вода в ледниците, спадна според различни оценки с 65-125 m спрямо сегашното си състояние. Нека да отбележим, че намаляването на нивото от сто метра в настоящите граници на Световния океан съответства на изтеглянето на приблизително 36 милиона km3 течна вода, която се превръща в твърдо състояние и образува ледена покривка на континентите. Когато ледът започне да се топи, стопената вода се връща в океана, което се проявява в постепенно повишаване на нивото му.
Промени в морското равнище през последните 800 хиляди години
През 8-10 хиляди години, последвали пика на Вюрмското заледяване, морското ниво се покачва относително равномерно със средна скорост от 8-9 m на хиляда години. През последните 6 хиляди години се наблюдава постепенно забавяне на покачването на нивото, като през последното хилядолетие покачването е около един метър. В момента природата на Земята и нейната климатична система са в условия на типични междуледникови,чийто оптимум вече е преминат. С голяма степен на вероятност можем да приемем, че при такива условия вековните колебания в нивото от порядъка на ±1 m на хиляда години (средно 1 mm/година) са нормално явление в историята на Земята.
За оценка на текущото състояние на нивото на Световния океан се използват данни от сателитни алтиметрични измервания и обширни масиви от океанографски наблюдения, от които може да се изчисли топографията на пространственото ниво. Измерванията на едно ниво (както сателитни, така и наземни) отразяват отклонения във височината, въведени от влиянието на вятърни вълни, вълнение, приливи и други краткосрочни влияния. При осредняване на масовите измервания се елиминират всички краткосрочни и случайни смущения на повърхността на нивото, оставяйки само височини на нивото, причинени от постоянни дългосрочни фактори. Топографията на водната повърхност, получена с тази процедура, се формира под въздействието на динамични причини, сред които може да се подчертае неравномерното нагряване на океанската повърхност по ширина, влиянието на големи стационарни центрове на атмосферно действие, както и най-големите части от океанската циркулация, се нарича динамична топография.
Обработката на материали за сателитна алтиметрия с помощта на програмата TOPEX/Poseidon направи възможно получаването на първата топографска карта на средното ниво на океана, създадена от директни измервания. Най-големите отклонения на динамичното ниво са от –110 до +130 cm, т.е. средно на десетки сантиметри над и под повърхността на геоида.
Най-високото ниво се наблюдава в северния тропически регион на западната част на Тихия океан, южно от Японските острови. Най-ниските нива на динамичното ниво са разположени в северната периферия на Южния океан, в лентата на 60-юж. Във всеки от океаните* разликите в нивата от тропиците до високите географски ширини са два (Атлантически океан) - два и половина (Тих океан) метра. Нивото на Тихия океан на всички географски ширини е най-високо, нивото на Атлантическия океан е най-ниско, разликата е средно 60-65 см, нивото на Индийския океан е в междинно положение.
Изчисленията на стеричното ниво, извършени с помощта на средните годишни стойности на температурата и солеността на морската вода в тези океани, показаха, че разликите в топографията на "алтиметричните" и "стеричните" нива почти не надвишават границите на грешките, допуснати в изчисленията и на двете. Това означава, че основната причина за отклоненията на средното ненарушено ниво на океана от повърхността на геоида се определя от разликата в плътността на океанските води, тоест разликите в температурата и солеността, от които зависи плътността. Колкото по-висока е температурата и по-ниска солеността на морската вода, толкова по-ниска е нейната плътност и обратно. Намаляването на плътността води до увеличаване на обема и следователно до повишаване на нивото. Интересно е, че превишаването на нивото на Тихия океан в Северното полукълбо се определя главно от намалената соленост на неговите води, а в умерените ширини на Южното полукълбо - от повишената им температура.
Глобален океански конвейер
Превишаването на нивото е видим знак, буквално лежащ на повърхността. Но има и други свойства, които изглеждат прекомерни в един океан и недостатъчни в друг. Например, съдържанието на биогенни вещества (силикати и фосфати) в северната част на Тихия океан е 2-3 пъти по-високо от концентрацията им във водите на северния Атлантик. Обратната картина се наблюдава при разпределението на разтворените карбонати и кислорода, чиято концентрация е най-висока в Атлантическия океан и постепенно намалява към северната част на Тихия океан. Тези и някои други подобни факти водят до заключението за съществуването на междуокеански обмен на свойства под формата на глобална циркулация, която прониква в пространството на три океана - от Северния Атлантик през Индийския океан до северните ширини на Тихия океан . Според съвременните представи такава затворена циркулация съществува, тя се състои от повърхностни и дълбоки противоположно насочени потоци, наречена глобален океански конвейер.
Фактори за промяна на нивото на Световния океан.
Широко разпространеното превишение на нивото на Тихия океан показва наличието на постоянен хоризонтален градиент на налягането, който има за цел да изравни нивата и да ги доведе до равновесно състояние. Под въздействието на този градиент поток от топли води се движи от „най-високия“ регион на Тихия океан през проливите на индонезийските морета на югозапад, който през Индийския океан, заобикаляйки южния край на Африка, навлиза в Атлантическия океан . По-нататък по протежение на бреговете на двете Америки, тези води пресичат Атлантическия океан до неговия северозападен регион. Там поради интензивно изпарение повърхностните води се засоляват и уплътняват, което води до тяхното конвективно потъване. Достигайки дълбочина 2000-3000 m, те се смесват със студени води, идващи от Арктическия басейн и започват да образуват дълбок, противоположно насочен клон на глобалната циркулация. Пресичайки Атлантическия океан от север на юг, дълбоките води се вливат в циркумполярното течение (западните ветрове), което се носи на изток по крайбрежието на Антарктика. В южната част на Тихия океан, преди пролива Дрейк, дълбоките води завиват на север и, следвайки тази посока, достигат района на Алеутските острови, където, тъй като са по-малко плътни в сравнение с местните дълбоки води, те бавно се издигат до горните повърхностни слоеве, затваряйки "транспортна лента".
Конвейер "в профил"
Това движение става изключително бавно и не се регистрира от никакви инструменти. Периодът на пълен обмен на водите на Атлантическия и Тихия океан в потока на глобалния океански конвейер се оценява на порядъка на много стотици до една и половина хиляди години. По време на това дълго пътуване има бавен непрекъснат обмен на топлина, соли, хранителни вещества и газове с околните води. Промените, настъпващи в климатичната система на Земята, изразяващи се в преразпределение на топлина и влага, обостряне на атмосферните процеси, нарушаване на метеорологичните модели в определени райони, могат да бъдат отразени в движението на „конвейера“ под формата на промени в характеристиките на прехвърляните имоти, както и интензитета на прехвърляне.
По този начин, използвайки примера на глобалния океански конвейер, можем да заключим, че много малки, но дългосрочни разлики в положението на океанските нива са способни да инициират стабилна водна циркулация и процеси на междуокеански обмен на свойства, които поддържат глобалното динамично равновесие в Световния океан.
Глобален океански конвейер "пълно лице". Топлите течения са показани в червено, студените течения са показани в синьо.
