مستوى سطح البحر هو المستوى الأساسي الذي يقوم بقياس الارتفاع والعمق على الأرض ، ونظرًا لأن المحيط عبارة عن جسم واحد مستمر من المياه ، يميل سطحه إلى البحث عن نفس المستوى في جميع أنحاء العالم ، وقد يختلف مستوى سطح البحر مع تغيرات المناخ ، وخلال العصر الجليدي الماضي ، كان مستوى سطح البحر أقل من ذلك بكثير لأن المناخ كان أكثر برودة ، وتم تجميد المزيد من المياه في الأنهار الجليدية والجليد ، وفي ذروة العصر الجليدي الأحدث ، منذ حوالي 18000 عام ربما كان مستوى سطح البحر أقل 100 متر مما هو عليه اليوم [1].
تأثير الاحتباس الحراري على سطح البحر
الاحترار العالمي، سبب الكثير من التغييرات المناخية على الأرض ، وسبب ذوبان الأنهار الجليدية والجليد ، كما أنه عمل على ذوبان الصفائح الجليدية ، وتسبب في ارتفاع مستوى سطح البحر ، وظاهرة ارتفاع مستوى سطح البحر تهدد المناطق المنخفضة حول العالم فهناك بعض الجزر مثل جزر المالديف وجزر القمر ، وهذه الجزر معرضة بشكل خاص للخطر ويجب على بعض المدن الساحلية مثل مدينة نيويورك ، ومومباي بالهند ، الاستعداد أيضًا لمستويات سطح البحر المرتفعة [1].
قياس مستوى سطح البحر
من الصعب تحقيق التحديد الدقيق لـ ” متوسط مستوى سطح البحر ” بسبب العديد من العوامل التي تؤثر على مستوى سطح البحر ، والبحر في حركة مستمرة ويتأثر بالمد والجزر ، والرياح ، والضغط الجوي ، والاختلافات العديدة كالجاذبية المحلية ، ودرجة الحرارة ، والملوحة ، وما إلى ذلك وأسهل طريقة يمكن من خلالها قياس مستوى البحر هي اختيار موقع وحساب متوسط مستوى سطح البحر في تلك المرحلة واستخدامها كمرجع [2] .
أما الطريقة الأخرى لقياس ارتفاع المحيط هو المدى من القمر الصناعي إلى سطح المحيط ولإجراء القياس ، يقوم مقياس الارتفاع الموجود على سطح السفينة برد نبضات خارج سطح المحيط ، وقياس الوقت الذي تستغرقه النبضات للعودة إلى القمر الصناعي ، ويتم طرح قياسات مدى الارتفاع بدقة عالية من ارتفاع المدار ، مما يؤدي إلى قياسات التضاريس المحيطية التي تكون دقيقة إلى 3.3 سم (1.3 بوصة) ، بالنسبة إلى مركز الأرض ، ومن خلال حساب مئات الآلاف من القياسات التي تم جمعها بواسطة القمر الصناعي في الوقت الذي يستغرقه لتغطية المحيط العالمي (10 أيام) ، يمكن تحديد متوسط مستوى سطح البحر العالمي بدقة عدة ملليمترات [3] .
أهمية ارتفاع مستوى سطح البحر
يعد ارتفاع سطح البحر ذا أهمية كبيرة نظرًا لتأثيره على الأنشطة اليومية مثل السياحة والشحن بالإضافة إلى المعلومات التي يوفرها لمختلف المجالات العلمية ، فعلى سبيل المثال تعتمد اليونان من حيث أنشطتها الاجتماعية والاقتصادية الرئيسية على طول ساحلها ، والبيانات التي تركز على حالة ” حالتها البحرية ” لها أهمية كبيرة [4] .
اختلاف مستوى سطح البحر
تمامًا مثل سطح الأرض على كوكبنا ، فإن سطح المحيطات ليس مستويًا أيضًا وعلى سبيل المثال مستوى سطح البحر في الساحل الغربي لأمريكا الشمالية ، عادة ما يكون حوالي 8 بوصات أعلى من مستوى سطح البحر في الساحل الشرقي لأمريكا الشمالية ، ويختلف سطح المحيطات وبحارها من مكان لآخر ومن دقيقة إلى دقيقة بناءً على العديد من العوامل المختلفة ، ويمكن أن يتقلب مستوى سطح البحر المحلي بسبب ارتفاع أو انخفاض ضغط الهواء ، والعواصف والمد والجزر العالية والمنخفضة ، وذوبان الثلوج ، وهطول الأمطار ، وتدفق النهر إلى المحيطات وهذا كله يكون جزء من الدورة الهيدرولوجية المستمرة [5] .
تغيير مستوى سطح البحر
هناك ثلاثة أسباب رئيسية لتغير مستوى سطح البحر :
السبب الأول هو غرق أو رفع الكتلة الأرضية فيمكن للجزر والقارات أن ترتفع ، وتنخفض بسبب ذوبان ، أو نمو الأنهار الجليدية ، والصفائح الجليدية .
السبب الثاني هو الزيادة أو النقصان في إجمالي كمية المياه في المحيطات ، وهذا هو السبب الرئيسي في الزيادة أو النقصان في كمية الجليد العالمي على كتل الأرض الأرضية ، وخلال أكبر التجمعات الجليدية قبل حوالي 20000 عام كان متوسط مستوى سطح البحر حوالي 400 قدم (120 متر) أقل من متوسط مستوى سطح البحر اليوم ، وإذا ذابت جميع الصفائح الجليدية والأرض الجليدية للأرض ، فقد يصل مستوى سطح البحر إلى 265 قدمًا (80 مترًا) فوق متوسط مستوى سطح البحر الحالي .
السبب الثالث تتسبب درجة الحرارة في تمدد الماء أو تقلصه ، مما يؤدي إلى زيادة أو تقليل حجم المحيط . [5]
آثار ارتفاع مستوى سطح البحر
عندما يرتفع مستوى سطح البحر، تنغمر وديان الأنهار بمياه البحر ، وتصبح عبارة عن مصبات أو خلجان ، وتغمر السهول المنخفضة والجزر ، وتختفي تحت سطح البحر وهذه هي المخاوف الأساسية بشأن تغير المناخ وارتفاع متوسط مستوى سطح البحر ، والذي يبدو أنه يرتفع بنحو عُشر بوصة (2 مم) كل عام ، وإذا أدى تغير المناخ إلى ارتفاع درجات الحرارة في العالم ، فإن الأنهار الجليدية والصفائح الجليدية يمكن أن تذوب مما يزيد من مستويات سطح البحر بشكل كبير ، ومع ارتفاع درجات الحرارة ، سيكون هناك توسع في المياه في المحيط ، مما يساهم بشكل أكبر في ارتفاع متوسط مستوى سطح البحر [5].
وغالبًا ما يتم الجمع بين بيانات قياس الارتفاع التابعة لناسا والبيانات المأخوذة من مشاهدة المحيطات الأخرى ، ومن القياسات في الموقع المأخوذة من السفن ، وعوامات التجديف ، وتُستخدم مجموعات البيانات المدمجة هذه من أجل :
قياس التغير العالمي في مستوى سطح البحر ، وتقديم رؤية مستمرة لتغيير تضاريس سطح المحيط العالمية .
زيادة فهم دوران المحيطات ، والتغيرات الموسمية ، وكيف يتغير دوران المحيطات العام عبر الزمن .
اختبار عن كيفية حساب دوران المحيطات الناجمة عن الرياح .
تحسين المعرفة بالمد والجزر في المحيطات ، وتطوير نماذج المد والجزر العالمية .
تحسين التنبؤ بالأحداث المناخية والتغير في المناخ العالمي .
مراقبة تباين مستوى سطح البحر العالمي ، وعلاقته بتغير المناخ العالمي . [3]
تأثير الاحتباس الحراري على سطح البحر
الاحترار العالمي، سبب الكثير من التغييرات المناخية على الأرض ، وسبب ذوبان الأنهار الجليدية والجليد ، كما أنه عمل على ذوبان الصفائح الجليدية ، وتسبب في ارتفاع مستوى سطح البحر ، وظاهرة ارتفاع مستوى سطح البحر تهدد المناطق المنخفضة حول العالم فهناك بعض الجزر مثل جزر المالديف وجزر القمر ، وهذه الجزر معرضة بشكل خاص للخطر ويجب على بعض المدن الساحلية مثل مدينة نيويورك ، ومومباي بالهند ، الاستعداد أيضًا لمستويات سطح البحر المرتفعة [1].
قياس مستوى سطح البحر
من الصعب تحقيق التحديد الدقيق لـ ” متوسط مستوى سطح البحر ” بسبب العديد من العوامل التي تؤثر على مستوى سطح البحر ، والبحر في حركة مستمرة ويتأثر بالمد والجزر ، والرياح ، والضغط الجوي ، والاختلافات العديدة كالجاذبية المحلية ، ودرجة الحرارة ، والملوحة ، وما إلى ذلك وأسهل طريقة يمكن من خلالها قياس مستوى البحر هي اختيار موقع وحساب متوسط مستوى سطح البحر في تلك المرحلة واستخدامها كمرجع [2] .
أما الطريقة الأخرى لقياس ارتفاع المحيط هو المدى من القمر الصناعي إلى سطح المحيط ولإجراء القياس ، يقوم مقياس الارتفاع الموجود على سطح السفينة برد نبضات خارج سطح المحيط ، وقياس الوقت الذي تستغرقه النبضات للعودة إلى القمر الصناعي ، ويتم طرح قياسات مدى الارتفاع بدقة عالية من ارتفاع المدار ، مما يؤدي إلى قياسات التضاريس المحيطية التي تكون دقيقة إلى 3.3 سم (1.3 بوصة) ، بالنسبة إلى مركز الأرض ، ومن خلال حساب مئات الآلاف من القياسات التي تم جمعها بواسطة القمر الصناعي في الوقت الذي يستغرقه لتغطية المحيط العالمي (10 أيام) ، يمكن تحديد متوسط مستوى سطح البحر العالمي بدقة عدة ملليمترات [3] .
أهمية ارتفاع مستوى سطح البحر
يعد ارتفاع سطح البحر ذا أهمية كبيرة نظرًا لتأثيره على الأنشطة اليومية مثل السياحة والشحن بالإضافة إلى المعلومات التي يوفرها لمختلف المجالات العلمية ، فعلى سبيل المثال تعتمد اليونان من حيث أنشطتها الاجتماعية والاقتصادية الرئيسية على طول ساحلها ، والبيانات التي تركز على حالة ” حالتها البحرية ” لها أهمية كبيرة [4] .
اختلاف مستوى سطح البحر
تمامًا مثل سطح الأرض على كوكبنا ، فإن سطح المحيطات ليس مستويًا أيضًا وعلى سبيل المثال مستوى سطح البحر في الساحل الغربي لأمريكا الشمالية ، عادة ما يكون حوالي 8 بوصات أعلى من مستوى سطح البحر في الساحل الشرقي لأمريكا الشمالية ، ويختلف سطح المحيطات وبحارها من مكان لآخر ومن دقيقة إلى دقيقة بناءً على العديد من العوامل المختلفة ، ويمكن أن يتقلب مستوى سطح البحر المحلي بسبب ارتفاع أو انخفاض ضغط الهواء ، والعواصف والمد والجزر العالية والمنخفضة ، وذوبان الثلوج ، وهطول الأمطار ، وتدفق النهر إلى المحيطات وهذا كله يكون جزء من الدورة الهيدرولوجية المستمرة [5] .
تغيير مستوى سطح البحر
هناك ثلاثة أسباب رئيسية لتغير مستوى سطح البحر :
السبب الأول هو غرق أو رفع الكتلة الأرضية فيمكن للجزر والقارات أن ترتفع ، وتنخفض بسبب ذوبان ، أو نمو الأنهار الجليدية ، والصفائح الجليدية .
السبب الثاني هو الزيادة أو النقصان في إجمالي كمية المياه في المحيطات ، وهذا هو السبب الرئيسي في الزيادة أو النقصان في كمية الجليد العالمي على كتل الأرض الأرضية ، وخلال أكبر التجمعات الجليدية قبل حوالي 20000 عام كان متوسط مستوى سطح البحر حوالي 400 قدم (120 متر) أقل من متوسط مستوى سطح البحر اليوم ، وإذا ذابت جميع الصفائح الجليدية والأرض الجليدية للأرض ، فقد يصل مستوى سطح البحر إلى 265 قدمًا (80 مترًا) فوق متوسط مستوى سطح البحر الحالي .
السبب الثالث تتسبب درجة الحرارة في تمدد الماء أو تقلصه ، مما يؤدي إلى زيادة أو تقليل حجم المحيط . [5]
آثار ارتفاع مستوى سطح البحر
عندما يرتفع مستوى سطح البحر، تنغمر وديان الأنهار بمياه البحر ، وتصبح عبارة عن مصبات أو خلجان ، وتغمر السهول المنخفضة والجزر ، وتختفي تحت سطح البحر وهذه هي المخاوف الأساسية بشأن تغير المناخ وارتفاع متوسط مستوى سطح البحر ، والذي يبدو أنه يرتفع بنحو عُشر بوصة (2 مم) كل عام ، وإذا أدى تغير المناخ إلى ارتفاع درجات الحرارة في العالم ، فإن الأنهار الجليدية والصفائح الجليدية يمكن أن تذوب مما يزيد من مستويات سطح البحر بشكل كبير ، ومع ارتفاع درجات الحرارة ، سيكون هناك توسع في المياه في المحيط ، مما يساهم بشكل أكبر في ارتفاع متوسط مستوى سطح البحر [5].
وغالبًا ما يتم الجمع بين بيانات قياس الارتفاع التابعة لناسا والبيانات المأخوذة من مشاهدة المحيطات الأخرى ، ومن القياسات في الموقع المأخوذة من السفن ، وعوامات التجديف ، وتُستخدم مجموعات البيانات المدمجة هذه من أجل :
قياس التغير العالمي في مستوى سطح البحر ، وتقديم رؤية مستمرة لتغيير تضاريس سطح المحيط العالمية .
زيادة فهم دوران المحيطات ، والتغيرات الموسمية ، وكيف يتغير دوران المحيطات العام عبر الزمن .
اختبار عن كيفية حساب دوران المحيطات الناجمة عن الرياح .
تحسين المعرفة بالمد والجزر في المحيطات ، وتطوير نماذج المد والجزر العالمية .
تحسين التنبؤ بالأحداث المناخية والتغير في المناخ العالمي .
مراقبة تباين مستوى سطح البحر العالمي ، وعلاقته بتغير المناخ العالمي . [3]
