يُطلق على معظم الغلاف المائي للأرض ، الذي يحيط بالبر الرئيسي للكوكب والجزر ، المحيط العالمي. ولكن يطرح سؤال منطقي ، كيف يحدد العلماء التغير في مستوى الماء؟ بعد كل شيء ، القارات تتحرك باستمرار.
قياس مستوى الأقمار الصناعية
لقياس مستوى المحيط بانتظام ، يستخدم العلماء مقياس الارتفاع بالأقمار الصناعية - بطريقة بسيطة ومناسبة نسبيًا. تهدف هذه الطريقة إلى تحديد ارتفاع الساتل بالنسبة لسطح الكوكب من الوقت الذي يستغرقه إرسال الإشارة واستقبالها بعد الانعكاس من سطح القمر الصناعي.
يتم استخدام مقياس الارتفاع بنجاح في صناعات مختلفة: علم المحيطات والجيوديسيا والجيولوجيا وما إلى ذلك. كما يسمح لك بمعرفة نموذج الجيود - وهذا هو الشكل الذي يمكن أن يكتسبه المحيط تحت تأثير دوران الأرض وجاذبيتها ، إذا لم يتأثر بشكل إضافي بالمد والجزر والرياح.
يعمل على النحو التالي. يحتوي القمر الصناعي الاصطناعي على مقياس الارتفاع أو مقياس الارتفاع على متن الطائرة. هناك عدة أنواع من هذا الجهاز. على سبيل المثال ، يتوفر في كل طائرة ويسمح للطيار بتحديد الارتفاع الذي يقع فيه. يعرف العلماء إحداثيات القمر الصناعي وإحداثيات إسقاطه على الأرض والمسافة بين القمر الصناعي وسطح المحيط. وبالتالي ، يتم أيضًا حساب مستوى المحيطات.
حقيقة مثيرة للاهتمام: يعد مقياس الارتفاع بالأقمار الصناعية طريقة جديدة نسبيًا ، وقد تم استخدامه لمدة 40 عامًا فقط. تم إطلاق القمر الصناعي لأول مرة لتحديد مستوى المحيط من قبل العلماء الأمريكيين. حدث هذا في عام 1975. كان أول قمر صناعي يسمى GEOS-3. يمكنه ضبط الارتفاع بدقة 50 سم وتعمل الأجهزة الحديثة بدقة 5 سم.
عند تحديد ارتفاع المحيط ، من المهم دقة وانتظام عمليات المراقبة. لذلك ، يتم إطلاق الأقمار الصناعية في المدارات وفقًا لحسابات أولية خاصة. هناك عدة طرق لحساب المدار ، على سبيل المثال ، المسح الميكانيكي. يتم إطلاق القمر الصناعي إلى المدار ، حيث يجب أن يطير حول الأرض عدة مرات - للقيام بعدة دورات. في هذه الحالة ، مع كل ثورة جديدة ، يتم تحويل القمر الصناعي بقيمة ثابتة محددة مسبقًا. يشكل عدد معين من الدورات دورة من الحركة. بعد اكتماله ، يعود القمر الصناعي إلى نقطة البداية ويكرر الدورة مرة أخرى.
كقاعدة ، يتم إطلاق الأقمار الصناعية الجديدة بانتظام. مخطط حركتهم مبني بطريقة تغطي سطح الكوكب بأكمله. ونتيجة لذلك ، يمكن وضع شبكة وهمية تتكون من "مسارات" الأقمار الصناعية حول الأرض. تطير الأقمار الصناعية حوالي 36 مرة في السنة على طول كل مسار من هذا القبيل ، مما يجعل عمليات مسح طريق isom لتسجيل التغييرات في مستوى المحيطات.
قياس اهتزاز المياه على الأرض
قبل اختراع مقياس الارتفاع الساتلي ، استخدم العلماء الطرق الأرضية. تقع محطات الأرصاد الجوية المائية على السواحل. وهي مجهزة بوظائف قياس المياه.أبسط جهاز مصمم لقياس المستوى هو مقياس المياه. تم تثبيته بإحكام في الأرض وهو مصمم لضمان وضع علامة "0" تحت الماء حتى مع الحد الأدنى لمستوى الماء. لتقوية الشرائح قدر الإمكان ، يتم استخدام حواجز الأمواج والأرصفة والسدود وغيرها من الهياكل.
تحتوي المحطات أيضًا على مسجلات خاصة - مقاييس المد والجزر. يسجلون باستمرار تقلبات مستوى المياه. مراوغس عائمة وهيدروستاتيكية. يعمل المقياس الثابت على مبدأ مقياس الضغط اللاسائلي. عندما يتغير مستوى سطح البحر ، تكتشف المستشعرات تغيرًا في الضغط. فهي حساسة للغاية ، ويتم تثبيتها في الهياكل تحت الماء أو في الآبار.
يعمل الجهاز العائم عن طريق عوامة تطفو بحرية داخل بئر خاص ، متصلة ببركة عن طريق أنبوب أفقي. يتم نقل تذبذب العوامة إلى الجهاز وتسجيله كمنحنى على الشريط.
لماذا لا تعطي هذه الأساليب صورة كاملة للتغيرات في مستوى المحيطات ، مقارنة بقياس الارتفاع بالأقمار الصناعية؟ لأنه لا يمكن استخدامها إلا في المناطق الساحلية. في المحيط المفتوح ، هناك العديد من العوامل الإضافية التي تؤثر على مستوى المياه: التيارات ، الكثافة غير المتساوية للكتل المائية ، إلخ.
يتم تسجيل التغييرات في مستوى سطح البحر باستخدام أجهزة قياس الارتفاع بالأقمار الصناعية. تم تجهيز الأقمار الصناعية بأدوات خاصة - أجهزة تحديد الارتفاع (كما هو الحال في الطائرات) ويتم إطلاقها في المدار. تقوم الأقمار الصناعية بعدة دورات حول الأرض ، تلتقط صورًا لسطحها. من خلال معرفة إحداثيات القمر الصناعي وإسقاطه على الأرض والمسافة بين القمر الصناعي وسطح المحيط ، يمكن للمرء أيضًا حساب مستواه.
