Comment avoir des niveaux de la mer a changé au cours des dernières années 100?

Comment avez-Mer Modifier les niveaux au cours des dernières années 100?

WLorsque vous vous demandez quelles sont les plus grandes questions scientifiques sans réponse, «comment les niveaux de la mer ont-ils évolué au cours des dernières années 100?» est peu susceptible d'apparaître en tête de liste. Après tout, ne l'avons-nous pas déjà compris? Il s'avère qu'obtenir une image complète de la façon dont nos océans ont changé n'est pas une tâche simple, mais est essentielle pour faire des projections futures.

Dans un article publié dans Nature cette semaine, mon groupe de recherche a développé un critère plus précis pour mesurer l'élévation du niveau de la mer, offrant des indices sur un écart que les scientifiques se sont attaqués depuis des années et potentiellement aperçu des projections de l'élévation du niveau de la mer.

observations au niveau de la mer sur le 20th siècle proviennent de dossiers marégraphes, qui, dans leur forme la plus simple, sont essentiellement étalons attachés aux côtes du monde entier. La couverture globale de ces mesures est limitée, en particulier au début du 20th siècle et dans l'hémisphère sud. En outre, même les dossiers les plus complets peuvent inclure des lacunes importantes dans le temps. L'incomplétude de ces documents fait obtenir des estimations du niveau de la mer moyenne mondiale très difficile.

Le dernier rapport du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) comprenait deux estimations différentes de l'augmentation mondiale du niveau de la mer au cours du XeXIXe siècle. La première estimation provient d'une série d'études précédemment publiées qui ont analysé directement les observations marégraphiques. Le taux de 20-1901 obtenu en utilisant ces approches se situe dans la plage de 1990 à 1.5 millimètres par an.

La deuxième estimation a été calculée en ajoutant des estimations provenant de sources individuelles, telles que la fonte des glaces à terre et l'expansion de l'océan. Cette approche «ascendante» a produit un taux plus faible de 1 à 1.2 millimètres par année au cours de la même période.

Analyser les empreintes digitales

Expliquer la différence entre ces deux estimations différentes a été un problème urgent au sein de la communauté au niveau de la mer. La plupart des scientifiques pensent que l'estimation la plus élevée provenant des enregistrements marégraphiques, mais ils ont remis en question le bas "bottom-up" estimation.

Une explication possible est que les estimations du Groenland et de l'Antarctique fusion au cours du siècle ont peut-être été sous-estimés. Les mesures des bilans de masse de la calotte glaciaire ont traditionnellement provenir de mesures au sol et des observations satellitaires. Cependant, ces observations sont également très limitées.


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C'est alors que nous avons commencé à nous demander s'il était possible ou non d'utiliser les observations du niveau de la mer pour essayer d'estimer la quantité de glace et de glaciers qui ont fondu. Pouvons-nous utiliser des observations de marégraphes au XeXIXe siècle pour déduire comment les contributions individuelles se combinent pour produire l'augmentation globale des niveaux de la mer?

Répondre à cette question s'est avéré être beaucoup plus difficile que nous ne le pensions initialement. La physique qui nous permet d'aborder ce problème revient à comprendre pourquoi le niveau de la mer à un marégraphe est différent du niveau de la mer à un autre.

Il existe une variété de facteurs qui influent sur les mesures du niveau de la mer locaux. Ceux-ci comprennent les effets en cours en raison de la dernière ère glaciaire, le chauffage et l'expansion de l'océan due au réchauffement climatique, les changements dans la circulation océanique et la fonte actuelle des glaces terrestres.

trou dans la glaceCentre spatial et de vol de la NASA Goddard, CC Tous ces processus produisent des modèles uniques, ou «empreintes digitales», du changement du niveau de la mer que nous pouvons modéliser et prédire. Notre objectif a été de déduire les contributions individuelles au niveau de la mer en recherchant ces empreintes digitales dans les enregistrements des marégraphes. Ce type d'analyse des «empreintes digitales» avait été appliqué aux enregistrements du niveau de la mer paléo, mais personne n'avait tenté de rechercher ces modèles prédits dans les observations du niveau de la mer 20 siècle.

L'élaboration d'un moyen de prendre des empreintes digitales des enregistrements modernes au niveau de la mer a nécessité l'utilisation d'analyses de données et de techniques statistiques communes dans d'autres domaines tels que l'ingénierie, l'économie et la météorologie. Nous avons rassemblé ces techniques et les avons appliquées, pour la première fois, dans le domaine de la recherche au niveau de la mer.

Essentiellement, notre méthode extrait l'information globale à partir des observations locales limitées. Une fois que nous avons commencé à appliquer notre approche statistique pour les enregistrements marégraphiques, nous avons réalisé que nous pourrions ajouter toutes nos contributions individuelles estimées pour produire un enregistrement de changement de niveau moyen de la mer au fil du temps. Nous avons supposé que notre estimation serait d'accord avec les résultats publiés précédemment, mais ce que nous avons trouvé était en fait tout à fait différent.

Les résultats de notre analyse montrent que l'estimation précédente pour 1901-1990 était trop élevé. Nous estimons un 1901-1990 "niveau de la mer hausse" taux de 1.2 millimètres par an, en baisse de 1.5 millimètres par an. En fait, notre estimation la plus basse est d'accord avec l'approche «bottom-up», présenté dans le GIEC. Il ferme "le niveau de la mer budgétaire" lacune en éliminant l'écart entre les deux types de mesures différentes.

Bien que cela puisse sembler initialement être un résultat positif - que la hausse des niveaux de la mer ait été plus lente au siècle dernier - ce n'est pas nécessairement le cas. Lorsque nous observons l'élévation du niveau de la mer au cours des dernières décennies, nous constatons que notre taux 1993-2010 de millimètres 3 par an est conforme aux résultats déjà publiés. En utilisant notre modèle, cela signifie que le taux d'augmentation globale du niveau de la mer n'a pas été multiplié par deux (trois millimètres 1.5 divisés par an) mais plutôt par un facteur 2.5 (trois divisés par des millimètres 1.2 par an).

Cela implique que le taux d'élévation du niveau de la mer est 25% plus élevé au cours des dernières décennies - une augmentation substantielle. Et cette révision peut affecter les projections de l'élévation du niveau de la mer.

La ConversationCet article a été publié initialement le La Conversation
Lire l' article original.

A propos de l'auteur

foin de carlingCarling Hay a rejoint le groupe Mitrovica au département des sciences de la Terre et des planètes de l'Université de Harvard à l'été de 2012 après avoir reçu son doctorat. en physique de l'Université de Toronto. L'un des principaux objectifs du travail de Carling est de répondre à l'importante question climatologique: quels sont les différents contributeurs aux changements observés du niveau de la mer? Ses recherches portent sur l'utilisation de techniques statistiques pour mieux comprendre le niveau moyen de la mer au cours des périodes chaudes actuelles et passées, et pour développer les outils nécessaires pour extraire l'information source des enregistrements historiques du niveau de la mer.

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