A tengerszint emelkedése alapvetően két folyamat eredménye.
- Az egyik a melegedő tengervíz tágulása, ami abból fakad, hogy az óceánok a Föld éghajlati rendszerében felhalmozódott többlet hőmennyiség mintegy 90%-át elnyelik.
- A másik folyamat a poláris és hegyvidéki jégtakarók olvadásából származó édesvíz hozzáadódása, amely növeli az óceánok teljes víztömegét.
Az óceánok víztömegét érintő hosszú távú változások nyomon követése ezért elengedhetetlen ahhoz, hogy megértsük, miért emelkedik ma a tengerszint.
Az első közvetlen 30 éves idősor
A Yufeng Nie és Jianli Chen professzorok vezette, a PolyU Földmérési és Geoinformatikai Tanszékén (LSGI) működő kutatócsoport műholdas lézeres távolságméréssel (SLR), a GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) műhold gravimetriai adatainak felhasználásával rekonstruálta a globális óceán víztömegváltozásait 1993 és 2022 között. Korábban a tengerszint emelkedésének előrejelzései nagymértékben támaszkodtak a műholdas altimetriára, amely az óceánok felszínének magasságát méri. A műholdas gravimetrián alapuló, részletes becslések csak a GRACE-műhold 2002-es elindítása után váltak elérhetővé.
Az SLR, egy régóta alkalmazott űrgeodéziai módszer: leegyszerűsítve úgy működik, hogy lézerimpulzusokat lő ki műholdak és földi állomások között, hogy nagy pontossággal mérje a távolságokat. Az óceánok víztömegének tanulmányozásában azonban eddig ez a módszer technikai kihívások miatt korlátozottan volt alkalmazható. Ezek közé tartozott a műholdak és a követőállomások kis száma, a műholdak nagy pályamagassága (ami korlátozza a nagy gravitációs mintázatok detektálását), valamint a gravitációs mérések viszonylag alacsony felbontása.
Innovatív modellezés
Ezen akadályok leküzdése érdekében a csapat egy modellezési módszert fejlesztett ki, amely javítja a térbeli felbontást az óceánok és a szárazföldek közötti határokra vonatkozó részletes információk beépítésével. Ez a módszer lehetővé teszi, hogy az SLR-alapú gravitációs adatokat hatékonyabban használják fel az óceánok víztömegváltozásainak hosszú távú kiszámításához.
A módszer segítségével a kutatók megállapították, hogy
1993 és 2022 között a globális tengerszint körülbelül 90 milliméterrel emelkedett, és ennek mintegy 60%-át az óceánok víztömeg-növekedése okozta.
Az is kiderült, hogy 2005 óta az óceánok víztömegének növekedése a tengerszint emelkedésének fő tényezője. A többletvíz elsődleges forrása a szárazföldi jég, különösen Grönland jégtakarójának gyorsuló olvadása. A teljes vizsgálati időszak alatt, azaz
az 1993-2022 közötti 30 évben, a globális óceánok víztömeg növekedésének több mint 80%-a a sarki jégtakarók és a hegyvidéki gleccserek olvadásából származott.
Mit jelent ez a klímamodellek és az előrejelzések szempontjából?
A kutatás kimutatta, hogy az SLR-elemzésből származó óceáni víztömegváltozások jól egyeznek a műholdas magasságmérőkkel megfigyelt teljes tengerszint-változásokkal, azaz miután figyelembe vették az óceán hőtágulásának hatását is. Ez bizonyítja, hogy a hagyományos SLR-technika ma már újszerű és hatékony eszközként járulhat hozzá a hosszú távú éghajlatváltozással kapcsolatos kutatásokhoz.
Jianli Chen professzor szerint az elmúlt évtizedekben a globális felmelegedés a szárazföldi jégtakaró gyorsuló eltűnéséhez vezetett, ami egyre nagyobb szerepet játszik a globális tengerszint emelkedésében.
Kutatásunk lehetővé teszi a globális óceánok víztömeg-növekedésének közvetlen számszerűsítését, és átfogó értékelést ad annak a tengerszint-mérlegre vonatkozó hosszú távú hatásával kapcsolatban. Ez fontos adatokat szolgáltat a jövőbeli tengerszint-emelkedési forgatókönyvek előrejelzéséhez használt, kapcsolt éghajlati modellek hiteles és pontos működésének teszteléséhez
– emelte ki a professzor
Összegzés
Az SLR mérések alapján az 1993–2022 közötti időszakban a tengerszint változási sebessége mintegy 1,75 milliméter/év (hőtágulással együtt 3,22 mm/év) volt. A változás mértéke 2003–2022 között kb. 2,1 milliméter/évre (hőtágulással együtt 3,6 mm/évre) emelkedett, ami elsősorban a 2000-es évek óta Grönlandon tapasztalható gyorsabb jégolvadásnak köszönhető.
A globális felmelegedés ütemének növekedésével tehát a tengerszint emelkedés is várhatón egyre gyorsulni fog a következő években, évtizedekben, és az emelkedés 2100-ra a középutas kibocsátási forgatókönyv (SSP2-4.5) szerint helyszíntől függően elérheti a 0,5-0,8 métert.
