Современная наука о климате столкнулась с серьезным вызовом: основные данные, на которых строятся прогнозы затопления побережий, оказались недостаточно точными. Проблема кроется в использовании геоида — математической модели формы Земли, учитывающей гравитацию и вращение планеты. Ученые считали, что геоид является надежной точкой отсчета для определения среднего уровня моря. Но эта модель описывает «покоящийся» океан, полностью игнорируя динамические факторы: приливы, течения и ветровые нагоны.
Уровень мирового океана во многих регионах оказался гораздо выше расчетного
Исследователи из Вагенингенского университета в Нидерландах проанализировали 385 научных работ и обнаружили критическое расхождение между математическими моделями геоида и реальным уровнем моря. Ученые создали новую систему оценки на базе суперкомпьютеров, объединив четыре модели высот с актуальными данными измерений для уточнения прогнозов в прибрежных зонах.
Таяние Антарктиды меняет «ландшафт» океана. Time
Динамический топографический эффект. Разница между геоидом и реальной поверхностью океана называется топографией поверхности моря. Она возникает из-за того, что вода в океане постоянно движется. Океанические течения, такие как Гольфстрим, буквально «накладывают» слои воды друг на друга, создавая возвышенности и впадины относительно гравитационного уровня. В дельтах рек ситуацию осложняет плотность воды и локальные ветры. Игнорирование этих «неровностей» в моделях приводит к тому, что прибрежные дамбы проектируются исходя из неверной нулевой отметки, что делает их бесполезными при реальном шторме.
Геоида в ложных цветах с затененным рельефом и вертикальными изменениями в зависимости от гравитации. Синим обозначена гравитационная яма в Индийском океане.
В то время как в Северной Европе или США погрешность минимальна, в Юго-Восточной Азии и Индо-Тихоокеанских регионах разрыв между теоретической моделью и реальностью достигает опасных значений. Работа опубликована в журнале Nature.
Филип Миндерхауд, соавтор исследования, начал подозревать неладное еще в 2015 году во время работы в дельте Меконга, когда выяснилось, что реальная высота суши там значительно ниже, чем предсказывали расчеты.
Дельта Меконга — это плоская равнина практически на уровне моря, и даже небольшое поднятие океана угрожает затоплением и засолением рисовых плантаций.
Слепое пятно глобальных прогнозов
Двухлетний анализ сотен публикаций показал, что в 99% случаев ученые либо игнорировали прямые измерения уровня моря, полагаясь только на геоид, либо некорректно комбинировали наборы данных. Это приводит к систематической недооценке рисков для густонаселенных низменных районов.
По словам Миндерхауда, масштаб ошибок может превышать показатели подъема воды за целое столетие. Исследователь отмечает: «Большинство ученых, похоже, не осознают, что при оценке воздействия на прибрежные зоны необходимо использовать и правильно согласовывать измерения как суши, так и моря».
Теперь, когда этот просчет обнаружен, авторы предлагают отказаться от использования старых моделей в пользу динамических систем, обсчитанных на суперкомпьютерах. Как подчеркивает Миндерхауд: «Теперь, когда мы обнаружили это слепое пятно, научное сообщество сможет делать более точные оценки для прибрежных районов и городов по всему миру».