Jūros lygis kyla; tai vienas iš didžiausių mūsų amžiaus rūpesčių. O kieno atžvilgiu jis kyla? Na, jūros lygio atžvilgiu, savaime suprantama. Bet koks tai aukštis? Šis, atrodytų, gluminantis klausimas slepia tikrąją problemą. Nors navigaciniai ženklai, ypač švyturiai, nuo seno atlieka gyvybiškai svarbią funkciją - padeda laivams orientuotis jūroje ir saugiai pasiekti krantą, tikslus aukščio virš jūros lygio apibrėžimas yra kur kas sudėtingesnis.
Pasaulinio aukščio standarto paieškos
Bendradarbiaudamos taip, kaip dabar belieka stebėtis, XIX amžiaus gale pasaulio tautos priėmė tarptautinius laiko, ilgumos standartus, metrinę matų sistemą. Bet dėl vertikalių matavimo standartų jie niekada nesutarė. Netgi dabar pasaulyje naudojama apie šimtą „nulinių taškų“, tarp kurių skirtumai kartais matuojami metrais. Techniniai sunkumai ir politinės valios trūkumas neleido išspręsti šios maišalynės. Globalus jūros lygio pokytis žaidimo taisykles pakeitė. Paaiškėjo, kad jūros lygis skirtingose pasaulio vietose kyla skirtingu greičiu ir sunku susidaryti bendrą vaizdą. „Neturėdami globalaus standarto, lyginame obuolius su kriaušėmis,“ sako Johannes Ihde iš Vokietijos Federalinės kartografijos ir geodezijos agentūros Frankfurte prie Maino, prisidėjęs prie bendro Europos standarto kūrimo.
Istoriniai iššūkiai ir nacionaliniai standartai
Pasaulyje jūros lygis labiausiai skiriasi dėl nevienodos vandens temperatūros ir druskingumo. Tai buvo netikėtumas, kilęs, kai Europa, XIX amžiaus septintajame dešimtmetyje standartizavusi ilgumas ir platumas, pabandė šią praktiką praplėsti ir vertikalia kryptimi. Keletas šalių jau turėjo įsirengusios pakrantės potvynių matuoklius - iš esmės, plūdurus, pritvirtintus prie rašiklio, brėžiančio liniją - ir skaičiavo vidutinį jūros lygį, apibrėžiamą kaip periodinių jūros lygio matavimų tarp potvynio ir atoslūgio, vidurkį. Paaiškėjo, kad jų lygiai nebuvo vienodi.
„Nacionalinis išdidumas visada laimėdavo, tad šalys lygindavo lygius ir skelbdavo skirtumus,“ sako aplinkos istorikas Wilko von Hardenberg iš Maxo Plancko mokslo istorijos instituto Berlyne. Ši netobula sistema tebenaudojama ir dabar. Kas dar blogiau, dauguma nacionalinių matavimų beviltiškai pasenę. JK žemėlapių agentūra, Ordnance Survey, aukštį matuoja vidutinio jūros lygio, paskaičiuoto per Pirmąjį pasaulinį karą Newlyne, Kornvalyje, atžvilgiu. Nuo to laiko ten jis pakilo maždaug 20 centimetrų.
Tokie nacionaliniai matavimai kartais sukeldavo nepigias klaidas - ko gero, žymiausias atvejis nutiko šio amžiaus pradžioje, statant tiltą per Reiną tarp Šveicarijos ir Vokietijos Laufenberge. Vokietija naudoja nulį, kalibruotą pagal lygį, nustatytą Amsterdame (Nyderlanduose), tuo tarpu Šveicarija remiasi Marselio (Prancūzija) duomenimis. Tarp jų yra 27 centimetrų skirtumas, ir kažkokiu būdu šie skirtumai buvo sudėti, o ne atimti. Kurį laiką tarp dviejų tilto pusių žiojėjo 54 centimetrų vertikalus plyšys.
Regioniniai jūros lygio atskaitos taškai Europoje ir pasaulyje
Vidutinis jūros lygis skirtingose vietose reiškia skirtingus dalykus. Štai keletas pavyzdžių:
- Jungtinėje Karalystėje visi aukščiai matuojami nuo vidutinio jūros lygio Newlyne Kornvalyje, išskyrus Šiaurės Airiją, kur atskaitos taškas yra Belfastas.
- Airijos respublikoje šis taškas yra Malin Head.
- Prancūzai lygiuojasi pagal Marselį - nebent jie korsikiečiai - drauge su sausumos apsupta Šveicarija.
- Nuo praėjusio amžiaus dešimtojo dešimtmečio vokiečiai ir švedai prisijungė prie olandų, nulinį tašką pasirinkdami Amsterdame.
- Italijoje atskaitos taškas yra Genujoje, išskyrus Trieste'ą, kuris atskaitos tašką čia ir pasirinko - kaip ir Austrija bei didžioji dalis buvusios Jugoslavijos, priklausiusios Austrijos-Vengrijos imperijai, kai atskaitos tašku buvo fiksuotas Trieste'as.
- Kitų Rytų Europos dalių, kartu su Rusija, nulinis jūros lygio taškas parinktas Kronštate, Suomijos įlankos saloje - sovietų įtakos palikimas.
- Tiek JAV, tiek ir Kanadoje naudojami aukščiai, paremti vidutiniu jūros lygiu Rimouski, Kanados Kvebeko provincijoje.
- Kinijoje įvairiausi atskaitos taškai naudoti iki 1956 metų, kai naujasis Liaudies respublikos vadas Mao Zedongas nušlavė visus, palikdamas vieną - Qingdao prie Geltonosios jūros.
Geoidas ir šiuolaikinės matavimo technologijos
Jei Žemė būtų ideali sfera, galėtume naudotis GPS rodmenimis: jie skaičiuojami, matuojant naudotojo atstumą nuo GPS palydovų orbitų centro. Bet Žemė veikiau primena regbio kamuolį - jos spindulys pusiaujuje 21 kilometru ilgesnis, nei ašigaliuose. Šie nelygumai yra Žemė geoide, gravitaciniame paviršiuje - plokštumoje, kurioje judant, neatliekamas darbas vertikalioje ašyje. Šie nelygumai atsiranda, nes gravitacija stipresnė ten, kur susikaupia daugiau masės, tarkime, kalnuose ar tankesnėse uolienose. Geoidas labiausiai ir lemia jūros lygio aukštį.
Tad, vertikalaus standarto nustatymas susiveda į sutarimą dėl geoido modelio - o naujausi palydoviniai matavimai šią užduotį beveik jau ir atliko. 2002 metais NASA ir Vokietijos kosmonautikos centras paleido GRACE palydovą, o po septynių metų, Europos kosmoso agentūra pradėjo GOCE misiją. GOCE skriejo iki 2013 metų, tuo tarpu GRACE tebėra orbitoje, ir šių abiejų misijų duomenų pakanka, kad būtų galima sukurti geoido modelį kelių centimetrų tikslumu. Naudojantis šiais pasiekimais, aukštį galima matuoti GPS prietaisais, kuriuose geoido modelis jau įdiegtas. Tai nauja koncepcija, kadangi šie prietaisai matuoja žemės aukštį ne jūros lygio atžvilgiu, o Žemės centro - taško erdvėje, dėl kurio visi, bent jau teoriškai, turėtų sutarti. Dėl ilgai trunkančių Žemės plutos pokyčių kinta ir pats geoidas, bet tai galima sekti GRACE ir vėlesniais palydovais.
Geoidu paremto pasaulinio aukščio standarto įgyvendinimui būtinos techninės priemonės yra - bet ar yra politinė valia? Galbūt. JAV, Kanada ir Meksika paskelbė norinčios pereiti prie unifikuotos geoidu paremtos aukščio sistemos 2022 metais, o 2015 metais Prahoje vykusiame Tarptautinės geodezijos ir geofizikos sąjungos susitikime priimta rezoliucija remti bendros globalios atskaitos sistemos priėmimą. „Mes sutarėme, dabar telieka tai įgyvendinti praktiškai,“ sako Ihde.
Pavyzdžiui, trigonometrinis taškas Monte delle Rocche yra 832 m aukštyje virš jūros lygio, Serra della Croce - 925 m, Torre Pisana - 992 m, Femminamorta - 910 m. Kita vietovė, Calderari gyvenvietė, yra 387 m aukštyje virš jūros lygio, o Sparagogna - 222 m. Santa María de Guía savivaldybė yra aukštesniame nei 1 500 m virš jūros lygio, o Gáldar vietovė - daugiau nei 300 m virš jūros lygio.
Aukščio virš jūros lygio poveikis klimatui Lietuvoje
Lietuva, išsidėsčiusi vidutinio klimato juostos šiaurinėje dalyje, patiria tiek globalių (zoninių), tiek vietinių (azoninių) geografinių sąlygų įtaką. Vienas iš svarbių azoninių veiksnių, lemiančių klimato bruožus, yra reljefo absoliutusis aukštis. Nors Lietuva nėra kalnuota šalis, tačiau aukščio skirtumai, ypač pakylant virš 500 m virš jūros lygio, gali turėti pastebimą poveikį temperatūrai, kritulių pasiskirstymui ir kitiems klimato elementams. Pavyzdžiui, sūris brandinamas brandinimo patalpose, kurios turi būti ne daugiau kaip 500 m aukštyje virš jūros lygio, nes vynmedžiai taip pat labai gerai auga ne aukštesniame kaip minėtas lygis.
Aukščio įtaka temperatūrai ir krituliams
Vienas iš pagrindinių aukščio poveikių klimatui yra temperatūros mažėjimas kylant aukštyn. Vidutiniškai temperatūra krinta apie 0,6 °C kas 100 metrų. Taigi, vietovėje, esančioje 500 m virš jūros lygio, vidutinė metinė temperatūra gali būti keliais laipsniais žemesnė nei žemumose. Tai ypač pastebima šaltuoju metų laiku, kai aukštesnėse vietovėse gali būti daugiau šalnų ir sniego.
Lietuvos teritorijoje vidutinė metinė oro temperatūra yra apie 7-8 °C; aukščiausia - Kuršių nerijoje ir pajūryje (8,2-8,5 °C), žemėja į rytus iki 6,6 °C (1991-20 duomenimis). Uždara 7 °C izoterma apjuosia vėsesnę Žemaičių aukštumą. Sausio vidutinė temperatūra kinta nuo -0,9 °C (Klaipėdoje) iki -4,2 °C (Dūkšte). Žemaičių aukštumoje žiemą temperatūra būna apie 0,5-1,0 °C žemesnė nei tiek pat nuo jūros nutolusiose Ventos vidurupio, Šešupės ir Karšuvos žemumose.
Aukštis taip pat daro įtaką kritulių pasiskirstymui. Kalvotos vietovės dažnai gauna daugiau kritulių nei žemumos, nes kylantis oras atvėsta ir kondensuojasi, suformuodamas debesis ir kritulius. Lietuvoje šis efektas ypač pastebimas Žemaičių aukštumoje, kuri yra viena iš aukštesnių šalies dalių. Drėgnos jūrinio oro masės, atslinkusios iš vakarų ir pietvakarių, priverstos kilti Žemaičių aukštumos šlaitais, adiabatiškai atvėsta, aktyvėja debesodara, iškrinta gausesni krituliai. Priešingas procesas vyksta pavėjiniuose Žemaičių aukštumos šlaituose - oras besileisdamas adiabatiškai šyla ir kritulių sumažėja. Per metus vidutiniškai iškrinta apie 695 mm kritulių.
Be temperatūros ir kritulių, aukštis gali turėti įtakos ir kitiems klimato elementams, tokiems kaip vėjo greitis, debesuotumas ir saulės spinduliuotė. Aukštesnėse vietovėse vėjo greitis paprastai yra didesnis, nes nėra kliūčių, tokių kaip medžiai ir pastatai. Vėjo vidutinis greitis (10 m aukštyje) didžiausias Lietuvos pajūryje (apie 4,1 m/s), mažėja į rytus ir mažiausias reikšmes (2,2-2,5 m/s) pasiekia miškinguose ir kalvotuose Rytų ir Pietryčių Lietuvos rajonuose. Kalvų viršūnėse ir priešvėjinių šlaitų viršutinėse dalyse vėjo greitis 30-50 % didesnis nei lygumose.
Nors Lietuvoje nėra aukštų kalnų, tačiau Žemaičių aukštuma, kurios aukščiausi taškai siekia apie 230 m virš jūros lygio, jaučia aukščio poveikį klimatui. Šioje vietovėje vidutinė metinė temperatūra yra žemesnė, kritulių iškrinta daugiau, o sniego danga išsilaiko ilgiau nei žemumose. Kitas pavyzdys yra Aukštaitijos aukštuma, kurios aukščiausi taškai siekia apie 300 m virš jūros lygio.
Švyturiai: navigacijos sargai ir kultūros paveldas
Navigaciniai ženklai yra būtini jūrinėje navigacijoje. Jie padeda laivams nustatyti savo buvimo vietą, kryptį ir atstumą iki kranto ar kitų objektų. Švyturiai, bojos, šviesos signalai ir kiti navigaciniai įrenginiai leidžia laivams saugiai plaukioti net ir sudėtingomis oro sąlygomis ar naktį. Be šių ženklų, jūrinė navigacija taptų itin pavojinga ir nepatikima.
Švyturiai, kaip vieni svarbiausių navigacinių ženklų, skleidžia šviesos signalus, kurie matomi iš didelio atstumo. Šie signalai, pasižymintys unikaliais šviesos blyksnių intervalais, leidžia jūreiviams identifikuoti švyturį ir nustatyti savo padėtį žemėlapyje. Modernūs švyturiai dažnai aprūpinti ir radijo signalais bei kitomis technologijomis, kurios dar labiau palengvina navigaciją.
Lietuvos švyturiai
Lietuva turi septynis švyturius, iš kurių keturi yra jūriniai - Nidoje, Juodkrantėje, Šventojoje ir Klaipėdoje. Šie švyturiai yra įrašyti į Lietuvos Respublikos nekilnojamųjų kultūros vertybių registrą ir turi istorinę, architektūrinę, techninę vertę. Visi Lietuvos švyturiai yra atviri ir prieinami visuomenei. Tiesa, iki šiol egzistuoja klaidingas stereotipas, kad į juos esą yra draudžiama patekti.
Žemiau pateikiama Lietuvos švyturių apžvalga:
| Švyturys | Įžiebimo metai | Aukštis virš jūros lygio (apytiksliai) |
|---|---|---|
| Klaipėdos švyturys | 1796 | 44 m |
| Ventės rago švyturys | 1863 | N/A |
| Uostadvario švyturys | 1873-1876 | N/A |
| Nidos švyturys | 1874 | N/A |
| Pervalkos (arba Arklių) švyturys | 1900 | N/A |
| Šventosios švyturys | 1957 | N/A |
| Juodkrantės švyturys | N/A (veikiantis) | N/A |
Pastaba: ne visų švyturių aukštis virš jūros lygio buvo nurodytas pirminiame šaltinyje.
Klaipėdos švyturys: Melnragės simbolis
Klaipėdos švyturys, esantis Melnragėje, yra vienas seniausių ir svarbiausių navigacinių ženklų Lietuvos pajūryje. Jo istorija siekia XVIII amžių, o per daugiau nei du šimtmečius šis švyturys tapo neatsiejama Klaipėdos miesto dalimi. Švyturys stūkso 500 m nuo Baltijos jūros kranto, o jo aukštis siekia 44 m virš jūros lygio. Ironiška, tačiau iš originalaus, daugiau nei 200 metų senumo švyturio, autentiška išliko tik 4 m cokolinė dalis.
Klaipėdos švyturys pirmą kartą įžiebtas 1796 m. rugsėjo 1 d. Tai buvo vienas pirmųjų švyturių šiaurės rytų Baltijos jūros pakrantėje. Senesni buvo tik Dancigo ir Travemiundės švyturiai. Šviesos įtaisą sudarė 6 bronziniai atšvaitai, kurie atspindėjo lajinių žibintų šviesą. Po 1819 m. statybos darbų švyturys buvo paaukštintas (projekto autorius - Samuelis Irentalis), jame įrengta nauja žibintų sistema, kurią sudarė 13 varinių poliruoto sidabro plokštelėmis dengtų atšvaitų, apšviestų 13-os alyva kūrenamų lempų. Šie patobulinimai padidino švyturio matomumą ir efektyvumą.
Deja, Klaipėdos švyturio istorija nebuvo be iššūkių. Per Antrąjį pasaulinį karą švyturys buvo visiškai sugriautas. Po karo, 1945 m., švyturys buvo atstatytas. Tai buvo svarbus simbolis, rodantis miesto atsigavimą ir naują pradžią. Klaipėdos švyturys pradėjo šviesti 1953 m. sausio 31d. Šviesos signalas, kas 3 sekundes darydamas 3 sekundžių pertrauką, matomas jūroje už 33 km. Optiniai prietaisai pagaminti 1950 m. Rusijos Gorkio mieste. Sovietmečiu tokia optika kainavo 75 tūkstančius rublių.
„Šis švyturys yra neatsiejama kultūros paveldo, Klaipėdos uosto istorijos ir jūrų laivybos istorijos dalis. Klaipėdos švyturys yra veikiantis ir atlieka navigacines funkcijas, kuriomis naudojasi daugelis mažųjų laivelių.“
Jūros lygio kilimas ir jo padariniai
Globalus jūros lygio pokytis žaidimo taisykles pakeitė. Paaiškėjo, kad jūros lygis skirtingose pasaulio vietose kyla skirtingu greičiu ir sunku susidaryti bendrą vaizdą. Tai yra vienas iš didžiausių mūsų amžiaus rūpesčių.
Šie pokyčiai paveiks tokias šalis kaip Tuvalu Polinezijos salose - šalis, kuri iškilusi tik keturis su puse metrų virš jūros lygio - ir Maldyvai, kurių prezidentas M. Nasheed šiemet surengė posėdį povandeniniame kabinete norėdamas pabrėžti, kad iki šio šimtmečio pabaigos jo šalis iš tikrųjų gali atsidurti po vandeniu. Komitetą aplankė Maldyvų salų, kurių aukščiausias taškas virš jūros lygio yra iškilęs šiek tiek daugiau, nei du metrai, atstovai.
Nustatyta, kad daugiau kaip 40 proc. pasaulio jūros lygio kilimo 2003-2008 m. lėmė tirpstantys Arkties ledynai, ledo kepurė ir Grenlandijos ledyninė danga. Planuojant infrastruktūrą tinkamai įvertinama rizika ir imamasi priemonių, reikiamu mastu didinančių atsparumą klimato kaitai, visų pirma kritulių, potvynių, audrų, aukštos temperatūros ir karščio bangų, sausrų, jūros lygio kilimo ir pakrantės potvynių poveikiui.