科學家是如何測量海平面的？

即便是在海平面上升的影響範圍以外的華盛頓特區。在2016年9月的漲潮期間，華盛頓頻道周邊公園裡的長椅仍然浸入水中。

2017年7月的第二個星期，一塊與特拉華州大小相當的冰塊融化並可能導致海平面的迅速上升，但科學家們反而對那一兆噸(9070億公噸)——自有歷史記錄以來最大數量的冰不感興趣。相反，他們對可能是更棘手的問題的徵兆——那2240平方英里(5801平方千米)的冰山感到不安：那就是未來整個拉森C(Larsen C)冰架的崩塌。科學家聲稱，如果它現在就融化，將會導致整個海平面抬升約半英寸(1.2cm)。

拉森C的全盤崩塌很可能就在最近幾十年內，正是如此事實才使科學家們尤其在最近幾十年里，持續密切關注著不斷上升的海平面。在剛過去的一百年中，全球平均氣溫升高了約1.8華氏度(1攝氏度)。導致的結果是，水被束縛在冰蓋之下，同時冰場與冰川慢慢開始融化，是的越來越多的水匯入大海。此外，根據現有的的熱膨脹理論，熱流也會導致水流的擴散，所有這一切都促成了全球海平面每年上升將近0.07英寸(2mm)。

但我們怎樣才能丈量海平面呢？我們又不可能站拿一把尺子在海灘上；而且由於海浪、潮汐與地球的自轉和公轉，海平面一直處於不斷地浮動變化中，更別提海底還有和陸地一樣額丘陵山谷、山脈峽谷了。此外，深海區域的海底盆地也隨著氣候不斷發生著變化。甚至還有些更為複雜的事情，一些沿海地區，比如新奧爾良、路易斯安那州和義大利的威尼斯等都在下沉；然而其他地區，比如阿拉斯加州卻在上浮。

為了測量這種海平面不斷的漲落，科學家們採用了包括潮汐計在內的各種工具，把它們放置在世界各地的港口、防波堤和碼頭。在美國，這屬於國家水位觀測網(NWLON)的工作範疇，有210個永久的觀測系統遍布全美及其領土。

在計算機發明之前，這個過程都處於初級階段。潮汐計被放置在有附帶著模擬數據記錄器的浮標的潮汐屋內。浮標位於潮汐屋下的「靜水井」(用來限制海浪的長金屬管)內，測量儀記錄著水位的變化。科學家們用一個釘在碼頭上大型的測量棒來手動觀測潮汐水位變化，然後與通過用浮標記錄儀得到的數據進行比較。

而在今天，這個過程更為先進，因為許多設備都運用了電子潮汐計。不像之前的潮汐測量站只簡單地應用浮標與記錄儀，國家水位觀測網210個網點中的大部分都採用放置在一個「探測管」中的聲學與電子學設備。探測管中的感測器將信號向下發送並記錄信號返回所需時間。每六分鐘收集一次數據，這個時間由地球同步運行環境衛星(GOES)網路來控制。電腦化的系統不僅更準確，還可以測量包括潮汐高度、風速、風向、氣壓、氣溫與水溫等多項數據。

國家水位觀測網仍在繼續改進海平面量測方式，其中最新的工具是運用微波來測量水面與其上一個定點的間距。該機構正在更新監測站的設備，用更為先進的微波雷達水平面感測器來取代傳統的聲波感測器。已經大約有40個測量站在運用這項技術了。因為上述變化，科學家們也需要多種繞地衛星來測量海平面的地變化。

來源：煎蛋網

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