Es wurde eine sehr detaillierte globale viskoelastische Theorie des Prozesses der glazialen isostatischen Anpassung (GIA) entwickelt. Die Anwendung dieser Theorie auf die Vorhersage von postglazialen relativen Meeresspiegelverläufen hat gezeigt, dass die meisten 14C-datierten Beobachtungen, von allen Standorten in der globalen Datenbank, werden durch ein sphärisch symmetrisches viskoelastisches Modell gut erklärt, dessen elastische Struktur an die von PREM gebunden ist und dessen radiales Viskositätsprofil das des VM2-Modells ist. Natürlich gibt es Ausnahmen von dieser allgemeinen Regel hinsichtlich der Anpassungsgüte der Vorhersagen des sphärisch symmetrischen Modells an die Beobachtungen. Zum Beispiel an Orten wie der Huon-Halbinsel von Papua-Neuguinea, wo die gesamte Küste koseismisch angehoben wird, können die Vorhersagen des GIA-Modells die Beobachtungen nicht erklären (siehe Peltier, 1998a, Peltier, 1998d). Es wird erwartet, dass an anderen tektonisch aktiven Orten ähnliche Aussetzer der kugelsymmetrischen Theorie zu den Beobachtungen auch offensichtlich sein sollten. Beispiele für solche Regionen wären sicherlich die Mittelmeerregion, Japan, und vielleicht auch der pazifische Nordwesten Nordamerikas, wo der Kordilleren-Eisschild eine starke Rolle bei der Kontrolle der lokalen Geschichte der relativen Änderung des Meeresspiegels spielte, aber auch durch aktive Subduktion beeinflusst wird.
Diese Regionen passen nicht zu den RSL-Vorhersagen der globalen viskoelastischen Theorie der postglazialen Meeresspiegeländerung. Das Ausmaß, in dem diese globale kugelsymmetrische Theorie die überwiegende Mehrheit der Beobachtungen erfolgreich in Einklang gebracht hat, ist zufriedenstellend, insbesondere weil nur eine sehr kleine Teilmenge der Beobachtungen verwendet wurde, um das radiale Profil der Mantelviskosität des Modells abzustimmen. Wie in Peltier (1998b) ausführlicher diskutiert, bestanden diese Beobachtungen aus dem Satz von wellenzahlabhängigen Relaxationszeiten, die von McConnell (1968) als Charakterisierung der Relaxation von Fennosandia nach Entfernung seiner LGM-Eislast bestimmt wurden (deren Gültigkeit kürzlich von Wieczerkowski et al., 1999, wie bereits erwähnt), eine Reihe von 23 ortsspezifischen Relaxationszeiten von Orten in Kanada und Fennoscandia und die beobachtete Nicht-Gezeitenrate der Beschleunigung der axialen Rotation. Das VM2-Viskositätsmodell, das ausschließlich auf der Grundlage dieser Daten unter Verwendung des formalen Verfahrens der Bayes’schen Inferenz mit dem einfachen vierschichtigen VM1-Modell als Startmodell bestimmt wurde, konnte danach (Peltier 1996) gezeigt werden, dass die dramatischen Misfits des Startmodells sofort mit dem hochwertigen Datensatz von 14C-datierten RSL-Historien, der von der Ostküste der kontinentalen Vereinigten Staaten verfügbar ist, in Einklang gebracht werden können (siehe auch Peltier, 1998a). Da diese Daten nicht zur Einschränkung der radialen Viskositätsstruktur verwendet wurden, ist dies ein äußerst aussagekräftiger Test für die Gültigkeit des Modells. Dass das neue Modell auch sehr gut relative Meeresspiegeldaten von Fernfeldstandorten im gesamten äquatorialen Pazifik abgleicht, wurde auch in diesem Kapitel explizit gezeigt (siehe Abb. 4.9 und 4.10). Die Beobachtungen aus der letzteren Region bieten ein Mittel, mit dem wir die Masseverlustrate der großen polaren Eisschilde in der Antarktis und in Grönland, die möglicherweise seit Mitte des Holozäns kontinuierlich aufgetreten sind, stark einschränken können. Unsere Analyse zeigt, dass das Ausmaß, in dem dieser Einfluss zur heute beobachteten Rate des globalen Meeresspiegelanstiegs beitragen könnte, vernachlässigbar gering ist, Eine Schlussfolgerung, die mit der gegenteiligen Behauptung von Flemming et al. (1998).
Die Anwendung der globalen Theorie des glazialen isostatischen Anpassungsprozesses, um diesen Einfluss aus den Gezeitenmessdaten zu filtern, ist eindeutig durch die hochwertigen Anpassungen gerechtfertigt, die das Modell an die (im Weltraum weit verbreiteten) Beobachtungen der RSL-Variabilität auf geologischen Zeitskalen liefert, über die die 14C-Datierung zur genauen Bestimmung des Probenalters verwendet werden kann. Wie aus den in den Tabellen 4.1 und 4 zusammengefassten Analysen hervorgeht.2, anwendung der GIA filter stark reduziert die standard abweichung der einzelnen flut gauge messungen der rate von RSL aufstieg von ihrem mittelwert, zeigt die bedeutung dieser schritt in die analyse verfahren. Wie in Tabelle 4.2 gezeigt, führt die Anwendung des Filters auf einen aggregierten Satz von Gezeitenmessdaten, in dem Standorte zusammengefasst werden, wenn sie geografisch nahe beieinander liegen, ebenfalls zu einem Anstieg der geschätzten globalen Rate des RSL-Anstiegs. In beiden Fällen (Tabelle 4.1 oder Tabelle 4.2) die beste Schätzung, die wir für die globale Rate des RSL-Anstiegs, die mit dem anhaltenden Klimawandel im Erdsystem zusammenhängen könnte, erstellen konnten, liegt zwischen 1,91 und 1,84 mm / Jahr.
Ein wichtiges zusätzliches Ergebnis, das sich aus den in Tabelle 4 aufgeführten Ergebnissen ergibt.1 betrifft den Vergleich zwischen den GIA-korrigierten Raten des RSL-Anstiegs auf Gezeitenmessgeräten entlang der Ostküste der kontinentalen Vereinigten Staaten, die durch kleinste Quadrate erhalten würden, die eine gerade Linie an die geologischen Daten über einen Zeitraum von 3-4 kyr anpassen, und dem Ergebnis, das unter Verwendung der geologischen Rate erhalten wird, die über den gleichen Zeitraum erhalten wird, über den RSL von den Gezeitenmessgeräten abgetastet wird. Dies wurde untersucht, indem die GIA-vorhergesagten Raten als Proxy für die tatsächlichen geologischen Daten verwendet und die GIA-korrigierten Raten berechnet wurden, die in der Spalte mit der Bezeichnung LSQ in Tabelle 4.1 aufgeführt sind. Vergleicht man die Ergebnisse in dieser Spalte mit dem Durchschnitt derjenigen in den Spalten -0,5 und +0,5 kyr für alle Standorte an der US-Ostküste, zeigt sich, dass das Verfahren der kleinsten Quadrate, das eine gerade Linie über einen Zeitraum von 3-4 kyr an die geologischen Daten anpasst, die Größe des GIA-bezogenen Signals erheblich überschätzt und daher zu einer signifikanten Unterschätzung des gefilterten Gezeitenmesserergebnisses führt. Diese Tatsache erklärt sehr direkt den Grund für den Unterschied von etwa 0.4 mm / Jahr zwischen den GIA-korrigierten Raten für die USA. ostküste bestimmt von Peltier (1996b) und die zuvor von Gornitz (1995) bestimmt, wobei das erstere Ergebnis in der Nähe von 1,9 mm / Jahr und das letztere in der Nähe von 1,5 mm / Jahr liegt.
Bei der abschließenden Erörterung der in diesem Kapitel vorgestellten Analysen ist es nützlich, über ihre Implikationen hinsichtlich der relativen Bedeutung der verschiedenen Quellen nachzudenken, die zu der abgeleiteten globalen Rate des relativen Anstiegs des Meeresspiegels beitragen könnten, deren Größe hier etwas über 1,8 mm / Jahr (zwischen 1,91 und 1,84 mm / Jahr) liegt. Die jüngsten Schätzungen des Beitrags von kleinen Eisschilden und Gletschern (Meier und Bahr, 1996) sind, dass diese Quelle eine Stärke von 0,3 ± 0,1 mm / Jahr hat. Es wird erwartet, dass der Einfluss des Permafrostschmelzens mit einer Stärke von 0,1 ± 0,1 mm / Jahr noch geringer ist. Ich habe hier argumentiert, dass der Beitrag aufgrund des anhaltenden späten holozänen Schmelzens von Polareis aus der Antarktis oder Grönland oben durch 0,1 mm / Jahr begrenzt ist. Da die jüngste Schätzung der terrestrischen Speicherdauer (Kapitel 5) dies auf -0,9 ± 0 nahelegt.5 mm / Jahr (beachten Sie, dass dies von der vorherigen Schätzung von -0,3 ± 0,15 mm / Jahr von Gornitz et al. 1997) gibt es eindeutig einen Rest, der in Bezug auf signifikante Beiträge von Grönland und / oder der Antarktis und / oder von der thermischen Ausdehnung der Ozeane erklärt werden muss. Da die geophysikalische Einschränkung durch Erdrotationsbeobachtungen Peltier, 1998a, Peltier, 1999 zu erfordern scheint, dass ersteres kleiner als 0 ist.5 mm / Jahr scheint die Implikation dieser Argumente zu sein, dass die aktuelle Rate des globalen Meeresspiegelanstiegs aufgrund der thermischen Ausdehnung der Ozeane signifikant größer sein könnte als die Rate, von der normalerweise angenommen wird, dass sie diesen Beitrag am besten repräsentiert (0,6 ± 0,2 mm / Jahr). Im Zusammenhang mit letzterem Beitrag ist jedoch keineswegs klar, dass die aktuelle Generation gekoppelter Atmosphäre-Ozean-Modelle, deren Ergebnisse eine primäre Grundlage für diese Schätzung bilden, in der Lage sind, die Bedeutung dieses sterischen Effekts genau abzuschätzen. Es ist klar, dass noch viel weitere Anstrengungen erforderlich sind, insbesondere um die Beobachtungsbeschränkung für das sterische Signal zu verstärken und den Beitrag der terrestrischen Speicherung genauer abzuschätzen, bevor wir in der Lage sein werden, sicher zu sein, welcher dieser konventionell betrachteten Einflüsse wichtiger ist. Wenn die terrestrische Speicherung völlig unwichtig wäre, dann würde die beobachtete heutige Rate des RSL-Anstiegs innerhalb der oberen Grenze liegen, die durch den Nettoeinfluss der anderen Beiträge definiert wird. Wenn jedoch der (negative) Einfluss der terrestrischen Speicherung so groß ist wie die jüngste Schätzung (siehe Kapitel 5), müsste der Einfluss der thermischen Ausdehnung (oder eines der anderen Beiträge) erheblich größer sein als die oben genannten Schätzungen, damit die abgeleitete globale Rate des rsl-Anstiegs erfolgreich erklärt werden kann.
