科學家們確定了地球自轉軸漂移的三個原因

科學家們確定了地球自轉軸漂移的三個原因

一個典型的地球儀被設計成一個幾何球體，當你旋轉它時，它可以平穩地旋轉。我們實際的行星在形狀和旋轉方面都遠沒有那麼完美。

地球不是一個完美的球體。當它在它的自轉軸上旋轉時——這是一條穿過南北兩極的假想線——它就會漂移和搖擺。這些自旋軸運動在科學上被稱為「極運動」。20世紀的測量表明，旋轉軸每年大約漂移4英寸(10厘米)。在一個世紀的時間裡，這個數字會超過11碼(10米)。

利用跨越整個20世紀的觀測數據和基於模型的數據，美國宇航局的科學家首次確定了造成這種漂移的三個廣泛分類的過程——當代的質量損失主要發生在格陵蘭島、冰川反彈和地幔對流。

「傳統的解釋是一個過程，冰川反彈，是地球自轉軸運動的原因。但最近，許多研究人員推測，其他過程也可能對其產生巨大影響。「我們為一系列被認為對驅動旋轉軸運動很重要的過程裝配模型。我們確定了三組至關重要的過程，而不是一組，而是三組。20世紀全球冰凍圈(尤其是格陵蘭)的融化就是其中之一。

一般來說，地球內外質量的重新分布——就像陸地、冰蓋、海洋和地幔流的變化——會影響地球的自轉。隨著整個20世紀氣溫的升高，格陵蘭島的冰量減少了。事實上，在這段時間裡，格陵蘭島的冰總共融化了約7500億噸，相當於2000多萬座帝國大廈的重量。這使得格陵蘭島成為向海洋輸送物質的主要貢獻者之一，導致海平面上升，從而導致地球自轉軸漂移。

當冰在其他地方(比如南極洲)融化時，格陵蘭島的位置使得它對極地運動的貢獻更大。

「有一個幾何效應,如果你有一個質量從北極格陵蘭島——45度——或者從南極(如巴塔哥尼亞冰川),它將會產生更大的影響比質量,改變地球的自轉軸桿附近的是正確的,」合著者說埃里克·艾文斯的噴氣推進實驗室。

先前的研究發現，冰川反彈是長期極地運動的關鍵因素。什麼是冰川反彈?在上一個冰河世紀，當你坐在厚厚的冰川上時，它就像床墊一樣會讓你的地表感到沮喪。當這些冰融化或被移走時，陸地慢慢地恢復到原來的位置。這項新研究很大程度上依賴於對這種反彈的統計分析。在這項新研究中，科學家們發現，在20世紀，冰川反彈可能只造成了約三分之一的極地漂移。

作者認為地幔對流構成了最後三分之一。地幔對流是地球表面構造板塊運動的原因。它基本上是由地核的熱量引起的地幔物質循環。Ivins將其描述為類似於放在爐子上的一鍋湯。當鍋或地幔加熱時，湯的碎片開始起落，基本上形成了垂直循環模式——就像岩石穿過地幔一樣。

有了這三個廣泛的貢獻者，科學家們就能區分出由長期地球過程引起的質量變化和極地運動，而我們對這些變化和氣候變化幾乎沒有什麼控制。他們現在知道，如果格陵蘭冰蓋加速融化，極地運動也會加速。這篇論文最近發表在《地球與行星科學快報》雜誌上。

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