Как устанавливается уровень моря

Как определить высоту над уровнем моря

Все мы изучали в школе географию и с термином «высота над уровнем моря» знакомы не понаслышке. Это определение можно встретить в научно-популярных телевизионных передачах, на страницах журналов, газетах и других средствах информации. Давайте рассмотрим современные способы ее определения.

Что такое высота над уровнем моря

Уровень моря, относительно которого измеряется расстояние до объекта, представляет собой водную поверхность в состоянии покоя, находящуюся перпендикулярно по отношению к равнодействующим силам, приложенным к массе воды. Водный уровень изменяется очень часто и виной этому фазы Луны, сила Солнца и ветра, испарение. Поэтому для вычисления среднего значения, вести необходимые расчеты нужно годами.

Высотой над уровнем моря является точка (координата) в трехмерной площади, которая указывает, на какой высоте находится определенный объект по отношению к уровню моря, принятого за ноль. Также она может быть ориентировочно определена как вертикаль от предмета до средней высоты над уровнем моря, не беря во внимание приливы и отливы. Высота точки, расположенной выше уровня, считается положительной, ниже — отрицательной. Две другие координаты географического месторасположения объекта — долгота и широта.

Как узнать высоту над уровнем моря

По старинке высоту над уровнем моря можно посмотреть в специальных топографических картах, в которых отображены все высоты. Но есть более современные методы.

1. Узнать какая высота над уровнем моря можно с помощью спутникового навигатора, работающего от определенной программы, например, Гугл или Гугл Земля (Google Earth). Для начала нужно загрузить одно из приложений на свой смартфон или компьютер и с помощью подсказок определить расстояние от уровня моря до нужного вам объекта. Работать с программами очень просто: наводите курсор на нужное место на карте, и информация выдается автоматически.
2. Измерение уровня конкретной местности доступно на GPS-устройствах. Приборы определяют высоты на основании информации, полученной со спутников. Наибольшую точность показателей имеют GPS-приемники со встроенным барометром-альтиметром.
3. В поисковой строке браузера Яндекс вбиваете «высота над уровнем моря» и нужный вам город, страну, гору и т. д. Особенно эта информация будет полезна путешественникам, которые собираются покорять горные вершины. Так вы сможете заранее узнать, какие высоты придется преодолевать и подготовиться к восхождению.
4. Как определить высоту знает приложение под названием Altitude, устанавливаемое на смартфоны. Она определяет точку над уровнем моря в реальном времени, а также скорость передвижения и другие данные. Результаты могут быть не совсем точными с расхождением в полтора-два деления.

Также измерения высоты местности над уровнем моря можно проводить с помощью альтиметра — инструмента, который используется для измерения высот подъема или точки над уровнем моря. Пользоваться альтиметром очень просто:

• запустите устройство и определите величину АД, соответствующую текущим погодным условиям;
• откалибруйте прибор и удержите кнопку «Set». После этого устройство само переключится на нужный режим и укажет давление высоты в текущем времени;
• снизьте показатели до нормальных, используя кнопку «Set». Сохранив полученные параметры в главном меню, на экране высветится высота над уровнем моря искомого объекта.

Альтиметр — прибор для измерения высоты над уровнем моря

Как узнать высоту над уровнем моря, используя тот или иной метод — дело сугубо индивидуальное, но альтиметр выдаст более точные показания, по сравнению с мобильными приложениями и GPS.

Самый высокий и низкий участок суши над уровнем моря

Если говорить о самых высоких и низких точках в мировом масштабе, то к первой относится гора Эверест, настоящее название Джомолунгма. Расположена она в Гималайской горной системе на высоте 8848 м над уровнем моря. Вторая вершина горы возвышается на высоте 8760 метро.

Эверест — явный победитель среди всех гор планеты по уровню возвышенности. Еще в 19 веке работник геодезической службы Радханат Сикдар из Индии измерил ее высоту. Но с тех пор данные изменялись, и гора оказалась еще выше, чем было заявлено изначально.

Самая большая высота над уровнем моря у горы Эверест

Самой низкой точкой над уровнем моря считается не одна, а сразу две. Первая находится на суше. Это побережье Мёртвого моря на границе Израиля и Иордании. Расположена точка на отметке 417 метрах ниже уровня моря, но как заявляют специалисты, ежегодно этт показатель увеличивается на 1 метр.

Вторая точка носит название Марианской впадины и находится глубоко под водами Тихого океана. Это бездонный кратер, который в своей самой низкой точке имеет глубину более 11 тысяч метров ниже уровня моря.

Зависимость давления от высоты над уровнем моря

На различной высоте показатели атмосферного давления также будут разными. Многие люди регулярно сталкиваются с проблемой тесной взаимосвязи плохого самочувствия и колебаний атмосферных показателей. По этой причине невозможно совершать походы в горы и летать на самолетах, особенно на дальние расстояния.

Как заявляют исследователи, зависимость давления от высоты над уровнем моря определяется такими показателями: повышение на 10 метров вызывает снижение давления на одну отметку, т.е. на каждые 100 м в среднем идет снижение на 7,5 мм. рт. ст. Пока высота не достигнет 500 метров, изменения не ощущаются, но стоит подняться на 5 километров, значения будут вдвое меньше оптимальных, что скажется на самочувствии. Происходит это из-за разжиженного воздуха и уменьшения количества кислорода, необходимого для живых организмов.

Источник

Уровень моря — Sea level

Средний уровень моря ( MSL ) (часто сокращается до уровня моря ) является средним уровнем поверхности одного или несколькими из Земли «ы водоемов , из которых высота , такие как высота может быть измерена. Глобальный MSL — это тип вертикальной системы координат — стандартизованной геодезической системы координат, которая используется, например, в качестве точки привязки карты в картографии и морской навигации или, в авиации, в качестве стандартного уровня моря, на котором измеряется атмосферное давление для калибровки. высота и, как следствие, самолет эшелоны полета . Обычным и относительно простым стандартом среднего уровня моря вместо этого является середина между средним уровнем прилива и средним уровнем прилива в конкретном месте.

На уровень моря может влиять множество факторов, и, как известно, он сильно варьируется в геологических временных масштабах . Однако предполагается, что повышение уровня моря в 20-м веке и нынешнем тысячелетии вызвано изменением климата , и тщательное измерение вариаций MSL может дать представление о продолжающемся изменении климата.

Термин « над уровнем моря» обычно относится к уровню над средним уровнем моря (AMSL). Термин APSL означает «выше нынешнего уровня моря», сравнивая уровни моря в прошлом с уровнем сегодня.

СОДЕРЖАНИЕ

Измерение

Точное определение «среднего уровня моря» затруднено из-за множества факторов, влияющих на уровень моря. Мгновенный уровень моря довольно сильно варьируется в нескольких масштабах времени и пространства. Это связано с тем, что море находится в постоянном движении, на которое влияют приливы, ветер, атмосферное давление, местные гравитационные различия, температура, соленость и так далее. Самый простой способ это вычислить — выбрать местоположение и вычислить средний уровень моря в этой точке и использовать его в качестве базы данных . Например, 19-летний период ежечасных наблюдений за уровнем может быть усреднен и использован для определения среднего уровня моря в некоторой точке измерения.

Уровень спокойной воды или уровень спокойной воды (SWL) — это уровень моря с усредненными движениями, такими как ветровые волны . Затем MSL подразумевает SWL, дополнительно усредненную за период времени, так что изменения, вызванные, например, приливами , также имеют нулевое среднее значение. Глобальный MSL относится к пространственному среднему значению по всему океану.

Часто измеряют значения MSL по отношению к земле; следовательно, изменение относительного MSL может быть результатом реального изменения уровня моря или изменения высоты суши, на которой работает мареограф. В Великобритании Ordnance Datum (высота 0 метров на британских картах) — это средний уровень моря, измеренный в Ньюлине в Корнуолле между 1915 и 1921 годами. До 1921 года вертикальная точка отсчета была MSL в доке Виктории в Ливерпуле . Еще со времен Российской Империи в России и других ее бывших частях, ныне независимых государствах, уровень моря отсчитывается от нулевого уровня Кронштадтского манометра. В Гонконге «mPD» — это геодезический термин, означающий «метры над основной точкой отсчета» и обозначающий высоту на 1,230 м ниже среднего уровня моря. Во Франции Marégraphe в Марселе непрерывно измеряет уровень моря с 1883 года и предлагает самые длинные сопоставленные данные об уровне моря. Он используется для части континентальной Европы и основной части Африки в качестве официального уровня моря. Что касается Испании , ссылка на измерение высоты ниже или выше уровня моря находится в Аликанте . В других странах Европы вертикальные отметки (Европейская вертикальная система отсчета) относятся к возвышенности Амстердам-Пейл , которая восходит к 1690-м годам.

Спутниковые высотомеры делают точные измерения уровня моря с момента запуска TOPEX / Poseidon в 1992 году. За совместной миссией NASA и CNES , TOPEX / Poseidon последовали Jason-1 в 2001 году и миссия по топографии поверхности океана на Jason-2. спутник в 2008 году.

Высота над средним уровнем моря

Высота над средним уровнем моря ( AMSL ) — это высота (на земле) или высота (в воздухе) объекта относительно среднего уровня моря. Он также используется в авиации, где некоторые высоты регистрируются и сообщаются относительно среднего уровня моря (MSL) (в отличие от эшелона полета ), а также в атмосферных науках и при топографической съемке . Альтернативой является измерение высоты на эллипсоиде всей Земли, что и делают такие системы, как GPS . В авиации для определения высот все чаще используется эллипсоид, известный как Всемирная геодезическая система 84; однако разница между высотой этого эллипсоида и средней высотой прилива составляет до 100 метров (328 футов) . Альтернативой является использование вертикальной системы координат на основе геоида, такой как NAVD88 и глобальная EGM96 (часть WGS84).

При обращении к географическим объектам, таким как горы, на топографической карте , изменение высоты показано контурными линиями . Высота горы обозначает самую высокую точку или вершину и обычно изображается в виде маленького кружка на топографической карте с высотой над уровнем моря, показанной в метрах, футах или обоих.

В редких случаях, когда местоположение находится ниже уровня моря, высота над уровнем моря AMSL отрицательна. Об одном таком случае см. Амстердамский аэропорт Схипхол .

Трудности в использовании

Распространение этого определения далеко от моря означает сравнение местной высоты средней поверхности моря с «ровной» опорной поверхностью или геодезической точкой отсчета, называемой геоидом . В состоянии покоя или отсутствия внешних сил средний уровень моря совпадал бы с поверхностью этого геоида, являясь эквипотенциальной поверхностью гравитационного поля Земли, которое само по себе не соответствует простой сфере или эллипсоиду и демонстрирует измеримые изменения, такие как как те, которые измеряются спутниками НАСА GRACE для определения массовых изменений ледяных щитов и водоносных горизонтов. На самом деле этот идеал не достигается из-за океанских течений, колебаний давления воздуха, колебаний температуры и солености и т. Д., Даже в качестве долгосрочного среднего значения. Зависящее от местоположения, но постоянное во времени разделение между средним уровнем моря и геоидом называется (средней) топографией поверхности океана . В глобальном масштабе он колеблется в пределах ± 2 м.

Сухая земля

Несколько терминов используются для описания меняющихся отношений между уровнем моря и сушей. Когда используется термин «относительный», он означает изменение относительно фиксированной точки в отстойнике. Термин «эвстатический» относится к глобальным изменениям уровня моря относительно фиксированной точки, такой как центр Земли, например, в результате таяния ледяных шапок. Термин «стерический» относится к глобальным изменениям уровня моря из-за теплового расширения и изменений солености . Термин «изостатический» относится к изменениям уровня земли относительно фиксированной точки на земле, возможно, из-за тепловой плавучести или тектонических эффектов; это означает, что объем воды в океанах не изменится. Таяние ледников в конце ледниковых периодов — один из примеров эвстатического повышения уровня моря . Проседание земли за счет изъятия грунтовых вод является изостатического причиной относительного подъема уровня моря. Палеоклиматологи могут отслеживать уровень моря, исследуя породы, отложенные вдоль берегов, которые очень тектонически стабильны, например, на восточном побережье Северной Америки. В таких областях, как вулканические острова, наблюдается относительный подъем уровня моря в результате изостатического охлаждения горных пород, которое приводит к опусканию суши.

На других планетах, на которых отсутствует жидкий океан, планетологи могут вычислить «среднюю высоту», усреднив высоты всех точек на поверхности. Эта высота, иногда называемая «уровнем моря» или нулевой отметкой , эквивалентно служит ориентиром для высоты планетарных объектов.

Изменять

Местный и евстатический

Местный средний уровень моря (LMSL) определяется как высота моря по отношению к ориентиру суши, усредненная за период времени (например, месяц или год), достаточно долгий, чтобы сглаживать колебания, вызванные волнами и приливами . Необходимо скорректировать воспринимаемые изменения в LMSL для учета вертикальных движений суши, которые могут иметь тот же порядок (мм / год), что и изменения уровня моря . Некоторые движения суши происходят из-за изостатического приспособления мантии к таянию ледяных щитов в конце последнего ледникового периода . Вес ледникового покрова давит на подстилающую землю, и когда лед тает, земля медленно отскакивает . Изменения объема наземного льда также влияют на местные и региональные уровни моря из-за корректировки геоида и истинного полярного блуждания . Атмосферное давление , океанские течения и местные изменения температуры океана также могут влиять на LMSL.

Эвстатическое изменение уровня моря (в отличие от местного изменения) приводит к изменению глобального уровня моря из-за изменений либо объема воды в Мировом океане, либо чистых изменений объема океанических бассейнов .

Краткосрочные и периодические изменения

Существует множество факторов, которые могут вызвать краткосрочные (от нескольких минут до 14 месяцев) изменения уровня моря. Подъем уровня моря вызывают два основных механизма. Во-первых, сокращение сухопутных льдов, таких как горные ледники и полярные ледяные щиты, высвобождает воду в океаны. Во-вторых, по мере повышения температуры океана более теплая вода расширяется.

Периодические изменения уровня моря
Суточные и полусуточные астрономические приливы	12–24 ч P	0,2–10 + м
Долгопериодные приливы
Вращательные вариации ( колебание Чендлера )	14 месяцев P
Метеорологические и океанографические колебания
Атмосферное давление	Часы в месяцы	От −0,7 до 1,3 м
Ветры ( штормовые нагоны )	1–5 дней	До 5 м
Испарение и осадки (также могут иметь долгосрочный характер)	Дни в недели
Топография поверхности океана (изменения плотности воды и течений)	Дни в недели	До 1 м
Эль-Ниньо / южное колебание	6 мес. Каждые 5–10 лет	До 0,6 м
Сезонные вариации
Сезонный водный баланс океанов (Атлантический, Тихий, Индийский)
Сезонные колебания уклона водной поверхности
Речной сток / паводки	2 месяца	1 мес.
Сезонные изменения плотности воды (температуры и солености )	6 месяцев	0,2 м
Сейш
Сейши (стоячие волны)	Минуты в часы	До 2 м
Землетрясения
Цунами (генерируют катастрофические долгопериодические волны)	Часы	До 10 м
Резкое изменение уровня земли	Минуты	До 10 м

Недавние изменения

По крайней мере, последние 100 лет уровень моря повышался в среднем на 1,8 мм (0,07 дюйма) в год. По большей части это повышение можно объяснить повышением температуры моря и, как следствие, небольшим тепловым расширением верхних 500 метров (1640 футов) морской воды. Дополнительный вклад, до четверти от общего объема, поступает из водных источников на суше, таких как таяние снега и ледников, а также добыча грунтовых вод для орошения и других сельскохозяйственных и человеческих нужд.

Авиация

Пилоты могут оценить высоту над уровнем моря с помощью альтиметра, установленного на определенное барометрическое давление . Как правило, давление, используемое для настройки высотомера, представляет собой барометрическое давление, которое будет существовать на MSL в регионе, над которым выполняется полет. Это давление обозначается как QNH или «высотомер» и передается пилоту по радио от службы управления воздушным движением (УВД) или службы автоматической информации терминала (ATIS). Поскольку высота местности также привязана к MSL, пилот может оценить высоту над землей, вычтя высоту местности из показаний альтиметра. Авиационные карты разделены на блоки, и в каждом блоке четко указана максимальная высота местности от MSL. При достижении высоты перехода высотомер устанавливается на давление в международной стандартной атмосфере (ISA) на уровне MSL, которое составляет 1013,25 гПа или 29,92 дюйма ртутного столба.

Источник