Enamikku Maa hüdrosfäärist, mis ümbritseb planeedi mandrit ja saari, nimetatakse maailma ookeaniks. Kuid tekib loogiline küsimus, kuidas määravad teadlased veetaseme muutuse? Mandrid liiguvad ju pidevalt.
Satelliidi taseme mõõtmine
Ookeani taseme regulaarseks mõõtmiseks kasutavad teadlased satelliidi kõrgusemõõtmist - suhteliselt lihtne ja mugav viis. Selle meetodi eesmärk on määrata satelliidi kõrgus planeedi pinna suhtes ajast, mis kulub signaali saatmiseks ja vastuvõtmiseks pärast satelliidi pinnalt peegeldamist.
Altimeetriat kasutatakse edukalt erinevates valdkondades: okeanoloogias, geodeesias, geoloogias jne. Samuti võimaldab see välja selgitada geoidimudeli - see on vorm, mille ookean võiks omandada Maa pöörlemise ja gravitatsiooni mõjul, kui loode ja tuul seda täiendavalt ei mõjutaks.
See toimib järgmiselt. Kunstliku satelliidi pardal on kõrgusmõõtur või kõrgusemõõtja. Sellist seadet on mitu varianti. Näiteks on see saadaval igas õhusõidukis ja võimaldab piloodil kindlaks teha, millisel kõrgusel see asub. Teadlased teavad satelliidi koordinaate, selle Maale projektsiooni koordinaate ning satelliidi ja ookeani pinna vahelist kaugust. Seega arvutatakse ka ookeanitase.
Huvitav fakt: satelliidi kõrgusmõõtmine on suhteliselt uus meetod, seda on kasutatud ainult umbes 40 aastat. Satelliit käivitati esmakordselt ookeani taseme määramiseks Ameerika teadlaste poolt. See juhtus 1975. aastal. Esimene satelliit kandis nime GEOS-3. Ta oskas kõrgust määrata täpsusega 50 cm. Kaasaegsed seadmed töötavad täpsusega 5 cm.
Ookeani kõrguse määramisel on oluline vaatluste täpsus ja korrektsus. Seetõttu lastakse satelliidid orbiitidesse spetsiaalsete esialgsete arvutuste kohaselt. Orbiidi arvutamiseks on mitu viisi, näiteks isomikroskoopiline uuring. Satelliit lastakse orbiidile, kus see peab mitu korda ümber Maa lendama - mitme pöörde tegemiseks. Sel juhul nihkub satelliit iga uue pöörde korral etteantud konstantse väärtuse võrra. Teatud arv pöördeid moodustavad liikumistsükli. Pärast selle valmimist naaseb satelliit lähtepunkti ja kordab tsüklit uuesti.
Reeglina lastakse uusi satelliite regulaarselt. Nende liikumise skeem on üles ehitatud nii, et see kataks kogu planeedi pinna. Selle tulemusel saab Maa ümber asetada kujuteldava võre, mis on moodustatud satelliitide "radade" kaudu. Satelliidid lendavad igal sellisel rajal umbes 36 korda aastas, tehes marsruudi uuringuid ookeanitaseme muutuste registreerimiseks.
Maapealse vee vibratsiooni mõõtmine
Enne satelliidi kõrgusemõõtmise leiutamist kasutasid teadlased maapealseid meetodeid. Hüdrometeoroloogiajaamad asuvad rannajoontel. Need on varustatud veemõõtmispostidega.Lihtsaim taseme mõõtmiseks mõeldud seade on veemõõtur. See on kindlalt maasse kinnitatud ja konstrueeritud tagama, et isegi minimaalse veetaseme korral asetseks märk „0” vee all. Armatuuri maksimeerimiseks kasutatakse lainemurdjaid, muulid, tammid ja muud konstruktsioonid.
Jaamades on ka spetsiaalsed salvestusseadmed - tõusulaine. Nad registreerivad pidevalt veetaseme kõikumisi. Mareograafid on hõljuvad ja hüdrostaatilised. Staatiline gabariit töötab aneroidse baromeetri põhimõttel. Meretaseme muutumisel tuvastavad andurid rõhu muutuse. Need on väga tundlikud ja paigaldatud veealustesse ehitistesse või kaevudesse.
Ujuki seade töötab ujuki abil, mis hõljub vabalt spetsiaalse kaevu sees, mis on horisontaalse toru abil ühendatud tiigiga. Ujuki kõikumine edastatakse seadmesse ja salvestatakse lindil kõverana.
Miks ei anna need meetodid täielikku pilti ookeanitaseme muutustest, võrreldes satelliidi kõrgusemõõtmisega? Sest neid saab kasutada ainult rannikualadel. Avatud ookeanis võib veetaset mõjutada palju täiendavaid tegureid: hoovused, veemasside ebaühtlane tihedus jne.
Meretaseme muutused registreeritakse satelliitkõrguse mõõtmise abil. Kunstlikud satelliidid on varustatud spetsiaalsete instrumentidega - kõrgusmõõturitega (nagu lennukites) ja nad lastakse orbiidile. Satelliidid teevad Maa ümber arvukalt pöördeid, pildistades selle pinda. Teades satelliidi koordinaate, selle projitseerimist Maale ning satelliidi ja ookeani pinna vahelist kaugust, saab arvutada ka selle taseme.