用于改善海岸线保护的精确数据

在慕尼黑工业大学 (TUM) 的领导下，研究人员首次对波罗的海和北海的海平面上升进行了精确而全面的测量。现在，即使在沿海地区和海冰覆盖的情况下，一种新方法也可以以毫米精度确定海平面变化。这对于规划保护措施至关重要。

对于生活在沿海地区的数十亿人来说，气候变化导致的海平面上升可能构成生存威胁。“为了保护人员和基础设施——例如通过建造防洪结构、保护港口或加高堤坝——我们需要对海平面趋势进行可靠的预测，”TUM 德国大地测量研究所所长 Florian Seitz 教授解释说。“然而，这需要具有高空间分辨率的精确数据。而且直到现在，所需的广域覆盖还无法实现。”

特别是在海岸线附近——那里有如此多的城市、港口、工业设施和住宅区——数十年来围绕地球运行的雷达卫星收集的数据质量受到高信噪比的影响。原因：山脉、海湾和近海岛屿会散射信号并使反射回波失真。另一个问题是海冰，它在冬季覆盖部分海洋，雷达无法穿透。

在波罗的海平面项目 (Baltic SEAL) 中，TUM 的一组研究人员与国际合作伙伴合作开发算法来处理来自雷达卫星的测量数据，从而即使在沿海地区和海底也能对海平面变化进行精确和高分辨率的测量海冰。

用雷达穿透冰层和岛屿

研究人员选择波罗的海作为模型区域：“来自该区域的数据特别适合开发新方法，因为多种因素使分析变得困难：海岸线、海冰和风的复杂形状。同时，还有大量当地海平面测量以证实结果，”项目负责人 Marcello Passaro 博士说。“一种适用于波罗的海的分析方法可以很容易地适用于其他地区。”

为了处理 1995 年至 2019 年间进行的数亿次雷达测量，该团队开发了一个多阶段过程：第一步，他们校准来自各种卫星任务的测量结果，以便将它们组合起来。通过专门开发的算法，他们随后能够在裂缝和裂缝产生的雷达反射中检测到来自冰封海水的信号。这使得确定冬季的海平面成为可能。通过新的计算方法，他们还实现了对靠近陆地的雷达回波的更好分辨率。

因此，现在可以测量沿海地区的海平面并将结果与​​当地潮汐记录进行比较。然后使用团队开发的算法将处理后的数据拟合到分辨率为 6 至 7 公里的精细网格中。结果：覆盖整个区域的高精度数据集。

波的尼亚湾海平面上升幅度最大

对波罗的海这些数据的分析显示了过去 25 年海平面上升的区域影响：南部、德国和丹麦海岸的海平面以每年 2 到 3 毫米的速度上升，相比之下，东北部的波的尼亚湾为 6 毫米。大幅上升的原因：强烈的西南风将海水吹向北部和东部。然而，这种高于平均水平的海平面上升不会对沿海居民构成威胁，因为自上一个冰河时代结束以来，陆地一直在上升——目前以每年高达 1 厘米的速度上升。

“通过新开发的分析和组合雷达数据的过程，我们现在能够就海平面变化得出准确可靠的结论 近几十年来，其他沿海地区也是如此，”Denise Dettmering 博士补充道。研究人员还为北海地区创建了一个综合数据集：那里的海平面每年上升 2.6 毫米，而北海地区的海平面每年上升 3.2 毫米。德国湾。可以使用数据集和用户手册确定当地趋势——两者都可以在线免费访问。“例如，研究人员可以通过数据验证他们的气候模型，公共当局可以计划适当的保护措施，”塞茨博士说。

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