Уровень моря - географический ориентир и показатель изменения климата - является удивительно переменной величиной.
Каждое измерение начинается с нуля. Этот простой факт не является банальным, когда речь заходит об измерении географических высот.
Определение так называемого "нормального нуля" уже давно вызывает разногласия.
Опорная точка, уровень моря, не только изменяется с приливами, но и различается в зависимости от места измерения.
Тот факт, что уровень моря также меняется в связи с глобальным потеплением, не облегчает ситуацию.
В Институте истории науки им. Макса Планка Вилко Харденберг занимается вопросами, связанными с колебаниями и историей этого явления.
Как высоко море?
На первый взгляд, ответ кажется простым: нулевые метры.
Около 200 лет назад началась работа по определению именно этой нулевой точки, точнее, среднего значения уровня моря в качестве исходной величины.
Примерно в 1830 году в Великобритании были построены первые самозаписывающие манометры. Эти приборы способны регистрировать уровень воды на регулярной основе и в течение длительного периода времени, с тем чтобы можно было определить средний уровень моря.
В 1831 году британский инженер-строитель Джон Огастус Ллойд предложил использовать это значение в качестве ориентира для измерения высоты.
С середины 19 века несколько стран создали собственную сеть самозаписывающих мареографов.
На основе этих данных они определили средний уровень моря и начали использовать его в качестве нулевой точки для национальных съемок.
Вилко Харденберг из Института истории науки Макса Планка считает, что такой подход с самого начала предполагает наличие неопределенности.
Географ и историк исследует происхождение сравнительных показателей, используемых сегодня для определения антропогенных изменений окружающей среды.
"На самом деле, море ненадежно как точка отсчета.
Оно постоянно находится в движении.
Установив нулевую точку, человек искусственно устанавливает масштаб, границу между морем и сушей, отделенную от
реальных условий."
Море не то же самое, что море.
В 1860-х годах геодезисты из Центральной Европы начали работать вместе с целью точного определения широт и долгот в Европе.
По предложению прусского военного геодезиста Иоганна Якоба Байера была создана Центрально-европейская оценочная комиссия, в которой они хотели договориться об общем ориентире для измерения высоты.
"В то время предполагалось, что все моря, окружающие Европу, имеют один и тот же уровень поверхности, - говорит Харденберг.
"Они были уверены, что будет легко определить общую точку отсчета. Но когда сравнивались точные национальные измерения, стали очевидны явные различия между данными по отдельным странам".
Страна с отрицательной температурой на побережье Средиземноморья.
Затем последовали длительные дебаты, но согласия достигнуто не было. Национальные ориентиры сохранились, и в конце 1920-х годов это решение было подтверждено.
Перепады высот вполне очевидны:
- В 1879 году в Германском рейхе была принята амстердамская колея;
- Австрия выбрала уровень в Триесте 1875 года, который был на 34 сантиметра ниже;
- Кронштадтский манометр, используемый восточноевропейскими странами, измеряемый между 1825 и 1839 годами, устанавливает нулевую точку на 14 см выше амстердамского манометра;
- А манометр Остенде, установленный в Бельгии, - на 230 см ниже него.
С 1990-х годов Европейский союз пытается выйти на общий уровень.
В качестве эталона Европейской системы высоты (EVRS) амстердамский манометр был выбран в качестве общеевропейского ориентира.
Весьма произвольно, как говорит фон Харденберг:
"Ирония заключается в том, что этот уровень определяет не средний уровень моря вообще, а скорее точку наводнения."
Кроме того, уровень был уже зарегистрирован в 1683/84 годах, задолго
до точных измерений.
"Так как Средиземное море лежит ниже, манометр Амстердама частично опускается ниже нуля. Страны хотят избежать этого, поэтому они придерживаются своих ориентиров",
- объясняет историк науки.
"А в США и Канаде все равно существуют совершенно разные системы координат.
Сегодня еще точнее определить уровень моря можно с помощью спутниковых данных.
Конечно, это не меняет проблему стандартизации. Даже перепады температур, различные уровни солености и постоянные воздушные и океанические течения вызывают отклонения до двух метров.
Изменение перспективы с суши на море.
Независимо от измерения высотных структур, определение уровня моря приобрело новое значение в конце 20-го века.
Изменение климата стало центральной темой исследований, а вместе с ним и вопросы о том, как глобальное потепление влияет на уровень прибрежных вод.
Что касается уровня моря, то акцент в науке сместился с суши на воду. Исследовательский проект Вилко Харденберга сосредоточен на том, как это изменение в перспективе произошло.
"Фактически, изменения среднего уровня моря изучались уже в 19 веке", - говорит историк науки.
"Однако в то время они, как правило, объяснялись не подъемом воды, а спуском с берега. Первая просьба о проведении анализа изменений уровня моря поступила в 1948 г."
Сегодня считается доказанным, что за последние 150 лет уровень моря поднялся в среднем в мире.
Чтобы точно определить увеличение, данные прошлых веков чрезвычайно ценны.
"Поэтому важно знать, как они были получены", - подчеркивает Вилко Харденберг.
Длительная дискуссия об общем нулевом уровне отошла на второй план при анализе исторических изменений.
Из спутниковых данных за последние 20 лет известно, что уровень моря сильно различается в зависимости от региона.
Таким образом, региональные гидропосты вновь выходят на первый план. Не долгосрочная средняя, но первые надежные данные отмечают новую нулевую точку для исследования.