Aiheuttaako merien lämpeneminen tulvauhkaa?


Kuva 1. Jason-2 satelliitin tuottama merenpinnan korkeusmuutoksen kuvaaja. Lähde: Nasa/JPL, johon kuvasta linkki.

Kuva 1. Jason-2 satelliitin tuottama merenpinnan korkeusmuutoksen kuvaaja. Lähde: https://sealevel.jpl.nasa.gov/science/elninopdo/latestdata/

Wikipedia kertoo(Linkki), että merivesien lämpölaajeneminen on suurin syy merien pinnan kohoamiseen.  Kattilassa vettä lämmitettäessä tätä lämpölaajenemisilmiötä ei helposti havaitse, mutta toisen pinnan kohoamissyyn, veden lisäyksen vaikutuksen, voi helposti todeta.  Helposti tulee ajateltua, että sama se miten tilavuus kasvaa, reunoiltahan se lopulta yli tulee.  Valtamerien tapauksessa se tarkoittaisi tulvien lisääntymistä.

Valtameri on kuitenkin iso astia, joten siinä esiintyy useitakin ilmiöitä, joita ei isommassakaan kattilassa havaitse. Esimerkiksi Indonesian vesiltä Intian niemimaan merialueille on meren pinnassa  reilun 150 metrin alamäki(Linkki), jos korkeus mitataan maan painopisteestä. Kuukausienkin kestoiset pinnan korkeusvaihtelut voivat olla meressä suuruudeltaan kymmeniä senttejä(Linkki). Tässä huomio kiinnittyy erityisesti meriveden tiheyden muutokseen pinnan korkeusmuutoksen aiheuttajana.

Itseäni on askarruttanut, miksi tutkija Nils‐Axel Mörner saa varsin vakuuttavassa tutkielmassaan muuttumattoman maankohoamisen paikkakunnalla mitattujen mareografitulosten pohjalta meren kohoamista vain 1 mm luokkaa vuodessa, kun ”virallinen” satelliittitulos on 3 mm/v tietämissä. Viittaan 28.6.2014 kirjoittamaani artikkeliin Merenpinta ei kiihdytäkään. Mörner ei itse veikkaile syitä saatujen tulosten erolle.

En ole varma, olisinko saanut idean jostain keskustelusta tai selaamastani ja unohtamastani lähteestä, mutta esitän tässä kuin omanani idean, joka selittäisi ainakin osan Mörnerin ja satelliittien erilaisista tuloksista.  Kyse on siitä, että kuin merivesi lämpiää, mereen ei lisätä vesimassaa, mutta kuitenkin tilavuus muuttuu. Kuvassa 2 esitän kuvitteellisen meren poikkileikkauksen, jossa on tasainen pinta ja kauttaaltaan sama, kylmähkö lämpötila. Sovitaan vaikka niin, että planeetan pintakaarevuus on oikaistu kuvassa.

Kuva 2.

Kuva 2.

Sitten tuohon mereen piilotetaan lämpöä.  Tämä voisi olla vaikka kauan etsitty kadonnut lämpö. Vettä ei siis lisätä, sitä vain lämmitetään. Mitä tapahtuu? Meren pinta kohoaa, mutta vain lämpimältä kohdalta. Kuva 3 esittää tilanteen.

Kuva 3.

Kuva 3.

Kuvassa 3 ei näy rantaviivojen loittonemista eikä meren pinnan kauttaaltaan kohoamista.  Ja tämä on sitten se olennainen kohta tässä: onko kyse vain kuvioiden piirtelystä, vai tapahtuuko todellisuudessakin noin? Oma teoreettinen perusteeni lepää lähinnä sen varassa, että ellei merenpinta kohoaisi lämpimän meren kohdalta, sillä kohtaa vesipatsaan massa ja edelleen laskennallinen paine merenpohjassa olisi vähäisempi kuin kylmemmällä kohdalla ja tuo paine-ero tasaantuisi juurikin niin, että kylmemmästä virtaisi vettä lämpimän alueen alle, jolloin se pinta kohoaisi ja vesipatsaan massa olisi sama kuin vastaavan kokonaan kylmän vesipatsaan massa ja paine.  U-putki, jonka haaroissa on eri tiheys nesteessä, siitä saanee kokeellisen mallin asian tarkistamiseksi kotona.

Kuva 1 kertoo, että tämä on myös todellisuudessa havaittu ilmiö. Syvemmälläkin olevaa lämmintä merivettä haetaan satelliiteilla mittaamalla meren pinnan korkeutta(Linkki). Korkeuseroa on havaittavissa jopa kymmeniä senttejä.

Mörnerin esittämät mareografisarjat ovat paljon pitemmältä aikaväliltä kuin satelliittimittaukset. Niinpä Mörnerin tuloksien trendikin on luotettavammalla pohjalla kuin lyhytaikaisten satelliittimittaussarjojen trendit. Verrattuna muihin maregrafisarjoihin Mörnerin käyttämä korkeudeltaan muuttumaton kohta maan pinnasta antaa hänen esittämilleen tuloksilleen etulyöntiä.  Satelliittimittauksiin voinee edelleen sisältyä löytymättömiä virhelähteitä. Eräs osaselitys miksi satelliittituloset poikkeavat luotettavista mareografituloksista voikin olla se, että mitataan hieman eri vaikutuksia. Kuumentamalla matalaa rantavettä ei merenpintaa saada paikallisesti juuri nousemaan, joten merien lämpötilan muutokset eivät merkittävästi vaikuta rantaviivaan. Siellähän vesipatsaan korkeus on vähäisin. Rannalla oleva mareografi ei siis reagoi, mutta satelliittimittaus näkee lämmönkin aiheuttaman kohoamisen syvemmillä vesillä.

Mikä osa kahden mittaustavan erosta tulisi näin selitetyksi?  Wikipedia esittää, että merien lämpölaajeneminen olisi luokkaa 1 mm/v pinnan korkeutena, joten noin 50% erosta olisi mahdollista selittää tällä.

Otsikon kysymykseen tulee vastaukseksi, ettei merien lämpeneminen aiheuta suoraa tulvavaaraa rannikoilla. Ehkä vähän yllättävää? Jäätiköiden sulaminen on sitten jo epäsuora vaikutus.

Advertisements

7 responses to “Aiheuttaako merien lämpeneminen tulvauhkaa?

  1. Pinnan korkeustason vaihtelu ja korkeuserot alkavat nykyisin olla hyvin hallinnassa, kun satelliittimittaus on auttanut pinnan tason mittausta. Sen ansiosta myös laskennassa käytettävät ellipsoidit lähenevät nykyistä päärynän pintaa.
    Sen sijaan merten vesimassan lämpötilajakautumat ovat suhteellisen huterasti tiedossa. Lämmön majailu jossakin yksittäisessä kohteessa tai useammassa kohteessa ei mielestäni voi olla staattinen ilmiö, vaan dynaaminen liiketila. Suora säteily vie energiaa useiden satojen metrien syvyyteen, tuulen vaikutus ja merivirrat yhdessä maapallon kiertoliikkeen kanssa televät omansa.
    Siksi tuntuu siltä, että lämpölaajenemisen keskimääräinen vaikutus on lähes mahdoton laskutehtävä. Muutoin järkeilysi mielestäni on hyvin perusteltua. Mörner ei ole nykyisin suosiossa, mutta kukapa virallisen linjan torjujista olisi?

    Tykkää

    • Kiitos kommentista!
      Dynamiikka tuli toiki mieleeni, kun piirsin lämpimän vesimassan meren keskelle. Sehän lähtee siitä ylöspäin kohoamaan. Kyse oli enempi pyrkimyksestä havainnolistaa kuin todennäköisestä luonnonprosessista.
      Lämmin vesihän on Atlantillakin ”linssinä” kylmän syvänneveden päällä ja tuo lämpenemisilmiö lisää sitten sitä linssin yläpinnan kaarevuutta tai muuten kohottaa sitä. Tämän kuvaaminen havainnollisesti olisi vain ollut vaikeampaa.
      Mörneristä on mielestäni lähinnä vaiettu. En ainakaan ole missään nähnyt hänen tutkielmaansa kumoavaa työtä. Siis löydetyillä virheillä kumoavaa, ristiriitaisia havaintoja toki on, kuten artikkelissankin käy ilmi.

      Liked by 1 henkilö

  2. Kyllä aiheuttaa, jos ”oikeasta paikasta” kysyy! Mielenkiintoinen koe olisi, jos vain pystyisi toteuttamaan! Löytyisiköhän tuohon tutkimusrahaa muutama miljoona – näin aluksi?

    Tykkää

    • Ainakin itselleni tuo tulos vaikuttaa hieman yllättävältä. Toki kokeellisella tutkimuksella asiaa voisi vähän vielä tarkentaa, mutta lähtisin siitä, että tuo Jason-2 todistaa aika paljon.

      Kääntäen: tulvapelottelussa on kohtuullisesti liioitteluakin. Pelottelemalla voinee saada rahoitustakin?

      Liked by 1 henkilö

  3. Nythän on ”havaittu”, että merenpinta on lähes kolminkertaistanut nousuvauhtinsa juuri samalla hetkellä, kuin satelliittimittaukset on otettu käyttöön. Miksi meren lämpimät kohdat karttavat mittausasemia ja miksi tämä ilmiö olisi nyt vasta realisoitunut?

    IPCC on homman oivaltanut jo edellisessä ”tieteellisessä” raportissaan.
    Se saa satelliitti- ja maa-asemamittaukset täsmäämään niin, että ensin se on päättänyt merenpinan keskimääräisen nousun ja sitten ottanut mareografien käyrät ja pläjäyttänyt ne päällekkäin. Nehän eivät täsmää missään, mutta ero johtuu siitä, että maa on alkanut kohota tai nousu laantua mareografien kohdilla. Tämä nousu on tietenkin mitattu niillä samoilla satelliiteilla kuin merenpintaakin mitataan. Helppo homma!

    Tykkää

    • Tässä nyt Elisa tekee kiusaa, mutta koetetaan vastata.
      Kiitos tiedoista. Ohtin tuon yleisen mareografien ja satelliittien täsmäyksen, vaikka sitä hämmästelinkin. Pelkissä Mörnerin tuloksissa ei ollut tätä vikaa.

      Tykkää

Vastaa

Täytä tietosi alle tai klikkaa kuvaketta kirjautuaksesi sisään:

WordPress.com-logo

Olet kommentoimassa WordPress.com -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Twitter-kuva

Olet kommentoimassa Twitter -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Facebook-kuva

Olet kommentoimassa Facebook -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Google+ photo

Olet kommentoimassa Google+ -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s