Stredná hladina mora (MSL) a súvisiace pojmy geovedy

Stredná hladina mora (MSL) je aritmetický priemer hodinových výšok morskej hladiny pozorovaných počas špecifického, štandardizovaného obdobia – zvyčajne 19 rokov, známeho ako Metonov cyklus – na konkrétnom mieste. MSL slúži ako základná referencia pre merania nadmorskej výšky a hĺbky v geodézii, kartografii, letectve a geodézii. Používanie MSL poskytuje spoločný vertikálny dátum na porovnávanie výšok medzi regiónmi, čím umožňuje konzistentnosť v navigácii, inžinierstve a vedeckom výskume.

MSL je dynamická veličina, ovplyvnená rôznymi fyzikálnymi javmi, ako sú prílivy, atmosférický tlak, oceánske prúdy, teplota a salinita. Na zmiernenie týchto krátkodobých výkyvov nie je MSL okamžitým meraním, ale priemerom, ktorý vyhladzuje periodické a epizodické zmeny. V geodetických termínoch MSL približuje geoid – ekvipotenciálny gravitačný povrch Zeme – avšak v skutočnosti sa lokálna stredná hladina mora môže od geoidu odlišovať v dôsledku regionálnych oceánografických a atmosférických procesov.

Využitie v letectve a geodézii

V letectve je MSL referenčnou základňou pre všetky merania nadmorskej výšky. Napríklad, keď výškomer lietadla ukazuje 3 000 stôp, je to 3 000 stôp nad MSL. V geodézii a stavebníctve sa nadmorské výšky a hĺbky vody merajú vo vzťahu k MSL, čím sa zabezpečuje štandardizovaný základ pre mapy, grafy a návrh infraštruktúry.

Globálna verzus lokálna MSL

• Globálna stredná hladina mora (GMSL): Priemerne vypočítaná výška oceánov, monitorovaná satelitmi.
• Lokálna stredná hladina mora (LMSL): Určovaná na konkrétnych lokalitách mareografov, môže sa výrazne líšiť od GMSL v dôsledku regionálnych vplyvov, ako sú prúdy, teplota, atmosférické podmienky a pohyb pevniny.

Referencia ICAO

Podľa prílohy 14 ICAO sú všetky nadmorské výšky letísk a výšky prekážok uvádzané vo vzťahu k MSL a presné určenie MSL je nevyhnutné pre bezpečnosť a štandardizáciu medzinárodných leteckých operácií.

Súvisiace geovedné pojmy

Vertikálny dátum

Vertikálny dátum je pevný referenčný povrch, z ktorého sa vykonávajú vertikálne merania, ako sú nadmorské výšky a hĺbky. Vertikálne dátumy poskytujú „nulovú“ výškovú úroveň, čo umožňuje konzistentné meranie na rôznych miestach a v priebehu času. Príkladmi sú Ordnance Datum Newlyn (UK), NGVD 29 a NAVD 88 (USA). Moderné prístupy využívajú globálne vertikálne dátumy založené na geoidu, umožnené satelitnou geodéziou.

Mareograf

Mareograf je presný prístroj inštalovaný na pobreží na meranie hladiny mora vzhľadom na pevný bod na pevnine. Mareografy sú základom pre stanovenie lokálnej strednej hladiny mora, sledovanie zmien hladiny mora a podporu navigácie, inžinierstva a klimatológie. Môžu používať plaváky, tlakové senzory alebo radarové technológie.

Satelitný výškomer

Satelitný výškomer je radarový prístroj na satelitoch, ktorý meria presnú vzdialenosť od satelitu k morskej hladine, čím umožňuje výpočet výšky morskej hladiny (SSH) globálne. Od 90. rokov 20. storočia satelity ako TOPEX/Poseidon a séria Jason zásadne zmenili globálne monitorovanie hladiny mora.

Geoid

Geoid je teoretický povrch reprezentujúci tvar oceánov Zeme pod vplyvom gravitácie a rotácie – ekvipotenciálny gravitačný povrch. Geoid je nulová výšková úroveň pre väčšinu vertikálnych dátumov, ktorú približuje (aj keď nie presne) MSL.

Elipsoid

Elipsoid je matematicky definovaný, hladký a pravidelný povrch, ktorý približuje tvar Zeme (mierne sploštený na póloch). GPS a GNSS systémy používajú elipsoidné modely (napr. WGS84) ako svoj geometrický referenčný povrch, ale tie sa odlišujú od geoida a MSL v dôsledku gravitačných variácií.

Globálna stredná hladina mora (GMSL)

Globálna stredná hladina mora (GMSL) je priemerne vypočítaná výška svetových oceánov. Je kľúčovým ukazovateľom zmeny klímy, zahrňujúcim vplyvy otepľovania oceánov, topenia ľadu a zmien zásob vody na pevnine. GMSL sa meria satelitnou altimetriou a mareografmi.

Lokálna stredná hladina mora (LMSL)

Lokálna stredná hladina mora (LMSL) je priemerná hladina mora na konkrétnom mieste počas 19-ročného obdobia. LMSL sa môže líšiť od GMSL v dôsledku regionálnych faktorov (prúdy, prílivy, vietor a pohyb pevniny).

Metonov cyklus

Metonov cyklus je 19-ročné obdobie používané na spriemerovanie údajov z mareografov, zahrňujúce všetky hlavné prílivové a astronomické cykly ovplyvňujúce kolísanie hladiny mora.

Výška morskej hladiny (SSH)

Výška morskej hladiny (SSH) je výška povrchu oceánu nad referenčným povrchom (zvyčajne geoid alebo elipsoid), meraná globálne satelitnou altimetriou.

Batymetria

Batymetria je meranie hĺbok vodných plôch vo vzťahu k MSL, čo je nevyhnutné pre navigáciu, geológiu a morskú ekológiu.

Ortometrická výška

Ortometrická výška je výška bodu nad geoidom (stredná hladina mora) meraná v smere gravitácie. Je to štandardná výška používaná vo väčšine praktických aplikácií.

Elipsoidická výška

Elipsoidická výška je geometrická výška nad elipsoidom (referenčný povrch GNSS), ktorá sa prevádza na ortometrickú výšku pomocou modelov geoida.

Geodetická nivelácia

Geodetická nivelácia určuje rozdiely výšky medzi bodmi s odkazom na vertikálny dátum, ako je MSL. Techniky zahŕňajú presnú niveláciu, trigonometrickú niveláciu a niveláciu založenú na GNSS.

Postglaciálny vzostup (glaciálna izostatická adaptácia)

Postglaciálny vzostup alebo glaciálna izostatická adaptácia (GIA) je postupné zdvíhanie pevniny po stlačení ľadovcami, čo ovplyvňuje lokálne merania hladiny mora.

Subsídencia

Subsídencia je klesanie pevniny v dôsledku prírodných alebo človekom spôsobených príčin, ovplyvňujúce lokálny relatívny vzostup hladiny mora.

Tepelná rozťažnosť

Tepelná rozťažnosť je zväčšenie objemu oceánu v dôsledku otepľovania morskej vody, čo je hlavný prispievateľ k vzostupu hladiny mora v 20. a 21. storočí.

Topenie ľadovcov

Topenie ľadovcov pridáva sladkú vodu do oceánov z pevninského ľadu, čím urýchľuje globálny vzostup hladiny mora.

Zmena zásob vody

Zmena zásob vody zahŕňa presun vody medzi zásobami na pevnine a v oceáne (napr. vyčerpávanie podzemných vôd, napĺňanie nádrží), čo ovplyvňuje globálnu hladinu mora.

Záplavové územie

Záplavové územie je rovinatá plocha v blízkosti vodných tokov náchylná na záplavy, pričom mapovanie závisí od presných údajov o MSL a nadmorskej výške.

Prílivový dátum

Prílivový dátum je štandardná nadmorská výška definovaná fázou prílivu (napr. stredná vysoká voda, stredne najnižšia nízka voda, MSL) a je nevyhnutná pre hydrogeografiu a navigáciu.

Ekvipotenciálny povrch

Ekvipotenciálny povrch je povrch s konštantným gravitačným potenciálom; geoid je takýto povrch, ktorý približuje globálnu MSL.

Gravitačná anomália

Gravitačná anomália je odchýlka nameranej gravitácie od referenčného modelu, ktorá odhaľuje rozloženie hmôt Zeme a slúži na tvorbu modelov geoida.

Eustatická hladina mora

Eustatická hladina mora opisuje globálne zmeny objemu oceánov spôsobené topením ľadu alebo tepelnou rozťažnosťou, na rozdiel od lokálnych relatívnych zmien.

Relatívna hladina mora

Relatívna hladina mora je výška oceánu vzhľadom na pevninu na danom mieste, ktorá zahŕňa zmeny objemu oceánu aj pohyb pevniny.

Geodetický referenčný systém

Geodetický referenčný systém je štandardizovaný súradnicový a referenčný povrch pre mapovanie, navigáciu a geodéziu (napr. WGS84).

Zhrnutie

Stredná hladina mora (MSL) je základný geodetický pojem, ktorý je oporou kartografie, navigácie, inžinierstva a klimatológie. Ako lokálna aj globálna referencia umožňuje konzistentné meranie nadmorskej výšky a hĺbky, podporuje bezpečné letectvo, robustnú infraštruktúru a spoľahlivé hodnotenie rizík pre prírodné katastrofy a zmenu klímy.

Pre organizácie, ktoré závisia od presných údajov o nadmorskej výške, je porozumenie MSL a súvisiacich pojmov – vertikálne dátumy, geoid, elipsoid a ďalšie – nevyhnutné pre presnosť, bezpečnosť a súlad s predpismi.

Preskúmajte naše zdroje alebo nás kontaktujte a zistite, ako presné údaje o MSL a geodetické riešenia môžu zlepšiť vaše činnosti.