Nível do mar - Sea level

Este marcador que indica o nível do mar está situado entre Jerusalém e o Mar Morto .

O nível médio do mar ( MSL ) (freqüentemente abreviado para o nível do mar ) é um nível médio da superfície de um ou mais corpos d'água da Terra a partir do qual alturas, como elevações, podem ser medidas. O MSL global é um tipo de datum vertical  - um datum geodésico padronizado  - que é usado, por exemplo, como um datum cartográfico em cartografia e navegação marítima , ou, na aviação, como o nível do mar padrão no qual a pressão atmosférica é medida para calibrar altitude e, conseqüentemente, níveis de voo da aeronave . Em vez disso, um padrão de nível do mar médio comum e relativamente simples é o ponto médio entre uma maré baixa média e uma maré alta média em um determinado local.

Os níveis do mar podem ser afetados por muitos fatores e são conhecidos por terem variado muito nas escalas de tempo geológicas . No entanto, presume-se que o aumento do nível do mar no século 20 e no atual milênio seja causado pelas mudanças climáticas , e a medição cuidadosa das variações no MSL pode oferecer insights sobre as mudanças climáticas em andamento.

O termo acima do nível do mar geralmente se refere ao nível do mar acima da média (AMSL). O termo APSL significa Acima do Nível do Mar Presente, comparando os níveis do mar no passado com o nível atual.

O raio da Terra ao nível do mar é 6378,137 km (3963,191 mi) no equador. São 6.356,752 km (3949,903 mi) nos pólos e 6371,001 km (3958,756 mi) em média.

Medição

As medições do nível do mar a partir de 23 registros de marés longas em ambientes geologicamente estáveis ​​mostram um aumento de cerca de 200 milímetros (7,9 pol.) Durante o século 20 (2 mm / ano).

A determinação precisa de um "nível médio do mar" é difícil devido aos muitos fatores que afetam o nível do mar. O nível do mar instantâneo varia muito em várias escalas de tempo e espaço. Isso ocorre porque o mar está em movimento constante, afetado pelas marés, vento , pressão atmosférica, diferenças gravitacionais locais, temperatura, salinidade e assim por diante. A maneira mais fácil de calcular isso é selecionar um local e calcular o nível médio do mar naquele ponto e usá-lo como um datum . Por exemplo, um período de 19 anos de observações de nível horário pode ser calculado e usado para determinar o nível médio do mar em algum ponto de medição.

O nível de água parada ou nível do mar de água parada (SWL) é o nível do mar com movimentos como ondas de vento calculadas. Então, MSL implica que a média do SWL adicional ao longo de um período de tempo de modo que as mudanças devido, por exemplo, às marés , também tenham média zero. MSL global se refere a uma média espacial de todo o oceano.

Freqüentemente, mede-se os valores do MSL em relação à terra; portanto, uma mudança no MSL relativo pode resultar de uma mudança real no nível do mar ou de uma mudança na altura do terreno em que o medidor de maré opera. No Reino Unido, o Ordnance Datum (a altura de 0 metros nos mapas do Reino Unido) é o nível médio do mar medido em Newlyn na Cornualha entre 1915 e 1921. Antes de 1921, o datum vertical era MSL em Victoria Dock, Liverpool . Desde os tempos do Império Russo , na Rússia e em suas outras partes anteriores, agora Estados independentes, o nível do mar é medido a partir do nível zero do Kronstadt Sea-Gauge. Em Hong Kong, "mPD" é um termo de levantamento que significa "metros acima do Datum Principal" e se refere à altura de 1.230 m abaixo do nível médio do mar. Na França, o Marégraphe em Marselha mede continuamente o nível do mar desde 1883 e oferece os dados mais longos sobre o nível do mar. É usado em uma parte da Europa continental e na parte principal da África como nível oficial do mar. Quanto à Espanha , a referência para medir as alturas abaixo ou acima do nível do mar é colocada em Alicante . Em outras partes da Europa, as referências de elevação vertical (Sistema de Referência Vertical Europeu) são feitas à elevação de Amsterdam Peil , que remonta à década de 1690.

Altímetros de satélite têm feito medições precisas do nível do mar desde o lançamento do TOPEX / Poseidon em 1992. Uma missão conjunta da NASA e do CNES , TOPEX / Poseidon foi seguida por Jason-1 em 2001 e pela Ocean Surface Topography Mission on the Jason-2 satélite em 2008.

Altura acima do nível médio do mar

A altura acima do nível médio do mar ( AMSL ) é a elevação (no solo) ou altitude (no ar) de um objeto, em relação ao datum do nível médio do mar. Também é usado na aviação, onde algumas alturas são registradas e relatadas em relação ao nível médio do mar (MSL) (contraste com o nível de vôo ), e nas ciências atmosféricas e levantamentos terrestres . Uma alternativa é basear as medidas de altura em um elipsóide de toda a Terra, que é o que sistemas como o GPS fazem. Na aviação, o elipsóide conhecido como World Geodetic System 84 é cada vez mais usado para definir alturas; no entanto, existem diferenças de até 100 metros (328 pés) entre a altura do elipsóide e a altura média da maré. A alternativa é usar um datum vertical baseado em geóide , como o NAVD88 e o EGM96 global (parte do WGS84).

Ao se referir a características geográficas , como montanhas em um mapa topográfico , as variações na elevação são mostradas por linhas de contorno . A elevação de uma montanha denota o ponto mais alto ou cume e é normalmente ilustrada como um pequeno círculo em um mapa topográfico com a altura AMSL mostrada em metros, pés ou ambos.

No caso raro de um local estar abaixo do nível do mar, a elevação AMSL é negativa. Para um desses casos, consulte Amsterdam Airport Schiphol .

Dificuldades de uso

Estender essa definição para longe do mar significa comparar a altura local da superfície média do mar com uma superfície de referência "nivelada", ou datum geodésico, denominado geóide . Em estado de repouso ou ausência de forças externas, o nível médio do mar coincidiria com esta superfície geóide, sendo uma superfície equipotencial do campo gravitacional terrestre que, por si só, não se conforma com uma esfera ou elipsóide simples e apresenta variações mensuráveis ​​como como aqueles medidos pelos satélites GRACE da NASA para determinar as mudanças de massa nas camadas de gelo e aquíferos. Na realidade, esse ideal não ocorre devido às correntes oceânicas, variações da pressão atmosférica, variações de temperatura e salinidade, etc., nem mesmo como uma média de longo prazo. A separação dependente da localização, mas persistente no tempo, entre o nível médio do mar e o geóide é conhecida como topografia (média) da superfície do oceano . Varia globalmente em um intervalo de ±  2  m.

Terra seca

Sinal do nível do mar visto no penhasco (circulado em vermelho) em Badwater Basin , Parque Nacional do Vale da Morte

Vários termos são usados ​​para descrever as relações mutáveis ​​entre o nível do mar e a terra seca. Quando o termo "relativo" é usado, significa mudança em relação a um ponto fixo na pilha de sedimentos. O termo "eustático" refere-se a mudanças globais no nível do mar em relação a um ponto fixo, como o centro da terra, por exemplo, como resultado do derretimento das calotas polares. O termo "estérico" refere-se a mudanças globais no nível do mar devido à expansão térmica e variações de salinidade . O termo "isostático" refere-se a mudanças no nível da terra em relação a um ponto fixo na terra, possivelmente devido a flutuabilidade térmica ou efeitos tectônicos ; não implica nenhuma mudança no volume de água nos oceanos. O derretimento das geleiras no final das eras glaciais é um exemplo de aumento eustático do nível do mar . O afundamento da terra devido à retirada da água subterrânea é uma causa isostática do aumento relativo do nível do mar. Os paleoclimatologistas podem rastrear o nível do mar examinando as rochas depositadas ao longo das costas que são muito estáveis ​​tectonicamente, como a costa leste da América do Norte. Áreas como ilhas vulcânicas estão experimentando um aumento relativo do nível do mar como resultado do resfriamento isostático da rocha, que faz com que a terra afunde.

Em outros planetas que não possuem um oceano líquido, os planetologistas podem calcular uma "altitude média" calculando a média das alturas de todos os pontos da superfície. Essa altitude, às vezes chamada de "nível do mar" ou elevação de nível zero , serve de forma equivalente como uma referência para a altura das características planetárias.

Mudar

Local e eustático

O nível médio do mar local (LMSL) é definido como a altura do mar em relação a uma referência terrestre, calculada em média durante um período de tempo (como um mês ou um ano) longo o suficiente para que as flutuações causadas por ondas e marés sejam atenuadas. Deve-se ajustar as mudanças percebidas no LMSL para levar em conta os movimentos verticais da terra, que podem ser da mesma ordem (mm / ano) conforme as mudanças no nível do mar . Alguns movimentos de terra ocorrem devido ao ajuste isostático do manto ao derretimento das camadas de gelo no final da última era do gelo . O peso do manto de gelo deprime a terra subjacente e, quando o gelo derrete, a terra lentamente se recupera . Mudanças no volume do gelo no solo também afetam os níveis locais e regionais do mar pelo reajuste do geóide e a verdadeira deriva polar . A pressão atmosférica , as correntes oceânicas e as mudanças locais da temperatura oceânica também podem afetar o LMSL.

A mudança eustática do nível do mar (em oposição à mudança local) resulta em uma alteração nos níveis globais do mar devido a mudanças no volume de água nos oceanos do mundo ou mudanças líquidas no volume das bacias oceânicas .

Mudanças de curto prazo e periódicas

O derretimento das geleiras está causando uma mudança no nível do mar

Existem muitos fatores que podem produzir mudanças de curto prazo (alguns minutos a 14 meses) no nível do mar. Dois mecanismos principais estão fazendo com que o nível do mar suba. Primeiro, o encolhimento do gelo terrestre, como geleiras de montanhas e mantos polares de gelo, está liberando água para os oceanos. Em segundo lugar, conforme a temperatura do oceano aumenta, a água mais quente se expande.

Mudanças periódicas do nível do mar
Marés astronômicas diurnas e semidiurnas 12–24 h P 0,2–10 + m
Marés de longo período    
Variações rotacionais ( oscilação de Chandler ) 14 meses P
Flutuações meteorológicas e oceanográficas
Pressão atmosférica Horas a meses -0,7 a 1,3 m
Ventos ( tempestades ) 1-5 dias Até 5 m
Evaporação e precipitação (também pode seguir um padrão de longo prazo) Dias a semanas  
Topografia da superfície do oceano (mudanças na densidade da água e nas correntes) Dias a semanas Até 1 m
El Niño / oscilação sul 6 meses a cada 5-10 anos Até 0,6 m
Variações sazonais
Balanço hídrico sazonal entre os oceanos (Atlântico, Pacífico, Índico)    
Variações sazonais na inclinação da superfície da água    
Escoamento do rio / inundações 2 meses 1 m
Mudanças sazonais na densidade da água (temperatura e salinidade ) 6 meses 0,2 m
Seiches
Seiches (ondas estacionárias) Minutos a horas Até 2 m
Terremotos
Tsunamis (geram ondas catastróficas de longo período) Horas Até 10 m
Mudança abrupta no nível do terreno Minutos Até 10 m

Mudanças recentes

Por pelo menos os últimos 100 anos, o nível do mar tem subido a uma taxa média de cerca de 1,8 mm (0,07 pol.) Por ano. A maior parte dessa elevação pode ser atribuída ao aumento da temperatura do mar e à ligeira expansão térmica resultante dos 500 metros superiores (1.640 pés) da água do mar. Contribuições adicionais, até um quarto do total, vêm de fontes de água em terra, como o derretimento de neve e geleiras e extração de água subterrânea para irrigação e outros usos agrícolas e humanos.

Aviação

Os pilotos podem estimar a altura acima do nível do mar com um altímetro ajustado para uma pressão barométrica definida . Geralmente, a pressão usada para definir o altímetro é a pressão barométrica que existiria no MSL na região que está sendo sobrevoada. Essa pressão é conhecida como QNH ou "altímetro" e é transmitida ao piloto por rádio do controle de tráfego aéreo (ATC) ou de um serviço automático de informações de terminal (ATIS). Uma vez que a elevação do terreno também é referenciada ao MSL, o piloto pode estimar a altura acima do solo subtraindo a altitude do terreno da leitura do altímetro. As cartas de aviação são divididas em caixas e a altitude máxima do terreno do MSL em cada caixa é claramente indicada. Uma vez acima da altitude de transição, o altímetro é definido para a pressão atmosférica padrão internacional (ISA) em MSL que é 1013,25 hPa ou 29,92 inHg.

Veja também

Referências

links externos