Изменение уровня моря трудно предсказать, хотя влияние вращения Земли весьма невелико
Если бы Земля была полностью покрыта водой и добавился бы еще один слой, тогда этот слой был бы на 0, 5% больше на уровне экватора, чем у полюсов. Так происходит из-за того, что земное тяготение (сумма гравитационного притяжения Земли и противодействующей ему силы, вызванной вращением) примерно на 0, 5% слабее у экватора, чем у полюсов. Если уровень моря повысится на 7 м (приблизительно такую цифру ожидают ученые в случае таяния ледников Гренландии или Западной Антарктики), тогда около экватора толща воды будет на 3, 5 см больше, чем у полюсов.
Второй эффект от вращения Земли заключается в том, что масса тающих льдов движется от полюсов по всему миру, постепенно распределяясь и заставляя Землю смещаться с привычной оси вращения. Это увеличивает инерционный момент Земли, и для сохранения вращательного момента скорость вращения будет падать (точно так же падает скорость вращения у фигуриста, когда он разводит в стороны руки).
Распределение семиметрового уровня воды по всему земному шару замедлит вращение Земли на одну миллионную часть, сделав день на 0, 1 секунды длиннее и уменьшив силу, которая создает экваториальный выступ Земли. Эта сила затем будет понемногу расслабляться, частично отменяя вышеописанный эффект. И снова мы остаемся с уровнем моря, различающимся на несколько сантиметров у полюсов и на экваторе.
Однако самые значительные последствия может вызвать явление, называемое «самопритяжение». Льды Гренландии сами по себе создают гравитационное притяжение, которое толкает океан им навстречу. Когда льды тают, это притяжение ослабевает и океан расслабляется и отступает от Гренландии. Кроме того, отход тяжелых масс льда от Гренландии позволяет поверхности Земли под ними подняться вверх. Это вызывает перераспределение массы внутри Земли, которое повлечет за собой изменения в гравитационном поле, вызванные потерей массы льда. В результате уровень моря в 1000 км от Гренландии начнет падать, а в других местах — значительно поднимется.
Исследователи в настоящее время работают над вычислениями, как именно изменится уровень моря, чтобы понять, какие изменения ожидают нас в результате таяния льдов в Гренландии, в Антарктиде или еще где бы то ни было. Наилучшие результаты дают измерения изменений гравитационного поля, производимые из космоса.
И наконец, дело усложняется из-за того, что уровень моря — это на самом деле не совсем уровень. Постоянные потоки, создающие циркуляцию в океане, приводят к появлению склонов на поверхности воды, отклоняющихся более чем на один метр. Если добавить в океан воду от растаявших льдов, это, скорее всего, приведет к изменению ее циркуляции и повлечет за собой более сложные перемены.
Климатическое моделирование смогло просчитать только общие черты изменения уровня моря и океанических течений. Вопросы, связанные с самопритяжением и нагрузкой, пока еще мало изучены.
Какая часть Нидерландов покрыта водой?
1. Официальная статистика сообщает, что 19, 3% поверхности Нидерландов покрыто водой. Однако любой водный объект размером меньше 6 м в поперечнике считается сушей. Так что в целом показатель будет немного превышать 20%.
2. Ах! Нидерланды. Страна дамб, каналов и ветряных мельниц — и 18, 41% воды. Нидерланды — четвертая в мире страна по соотношению воды и суши, вслед за Багамами (27, 76%), Гвинеей-Бисау (22, 48%) и Малави (20, 49%).
Общая площадь Нидерландов составляет 41 526 км2, из которых 33 883 км2 — суша, 27% которой лежит ниже уровня моря, и 7643 км2 воды. Несмотря на все усилия природы, площадь суши этой страны увеличивается благодаря современным версиям запруд и ветряных мельниц, которыми знаменита Голландия: с XIII столетия территория страны увеличилась на 10% — эти земли были отвоеваны у моря и представляют собой польдеры — искусственно осушенные и возделанные участки побережья, защищенные дамбами от затопления.
Однако отчаянные голландцы ведут борьбу не только с морем. Нидерланды расположены в устье трех больших рек: Рейна, Маас и Шельды. Не считая знаменитых дамб, защищающих полстраны от того, чтобы ее жители утром не проснулись в компании морских рыб, другие плотины и запруды на этих реках защищают Нидерланды от затопления пресной водой.
Если убрать из воды все корабли, насколько понизится уровень моря?
По закону Архимеда тело погружается, вытесняя объем воды, равный своему весу. Вот почему груженые суда проседают глубже пустых. Каждая тонна корабля или его груза вытесняет кубический метр воды.
Военные корабли классифицируются в зависимости от водоизмещения. Общее водоизмещение военного флота мира — приблизительно 7 миллионов тонн.
Торговый флот гораздо тяжелее. Но подсчеты усложняются тем, что о торговых кораблях принято говорить в терминах полной грузоподъемности судна. Это масса груза, который может быть поднят на пустой корабль без риска затопления. Она не принимает во внимание объем выталкиваемой кораблем воды до того, как он загружен. Судно Knock Nevis, спущенное на воду в 1970-х годах, и по сей день остается самым большим торговым кораблем. Его полная грузоподъемность равна 564 763 тоннам, и он вытесняет 83 192 тонны воды, когда не загружен.
Полная грузоподъемность мирового торгового флота в среднем составляет 880 миллионов тонн. Если все порожние корабли весят столько же, сколько они могут взять на борт груза, тогда полностью нагруженный флот может вытеснить 1760 миллионов тонн воды. Добавим данные по военному флоту и получим, что корабли всего мира вытесняют 1767 миллионов кубических метров воды. Когда мы распределим эту воду по всей поверхности океана (около 360 х 1012 м2), уровень моря поднимется меньше чем на 5 мкм. Немного более высокая плотность морской воды может внести некоторые коррективы в полученные результаты.
Объемы перевозки грузов по морю растут в среднем на 3% в год, что эквивалентно переливанию воды из 10 000 олимпийских плавательных бассейнов в океан. Но это, конечно, капля в море. Это в 25 000 раз меньше, чем ежегодный подъем уровня моря.
