搖擺搖擺！地球在自轉時搖擺不定，現在終於知道原因了

原標題：搖擺搖擺！地球在自轉時搖擺不定，現在終於知道原因了

人類要對地球自轉中的一些擺動負責！自1899年以來地球的旋轉軸已經移動了約34英尺(10.5米)。現在研究對原因進行了量化，並發現三分之一是由於冰層融化和海平面上升，尤其是在格陵蘭島——把原因歸咎於人為氣候變化。另外三分之一的晃動是由於由於冰川退縮和減輕它們的負載，陸地上的物質向上升。

博科園-科學科普：最後一部分是由於地幔的緩慢攪動造成，地幔是地球上粘性的中層。美國宇航局噴氣推進實驗室地球系統科學家、這項新研究的首席研究員蘇倫德拉·阿迪卡里(Surendra Adhikari)表示：我們提供了不止一個過程的證據，而這個過程是」改變地球軸心的關鍵驅動力」。

搖搖晃晃的地球

科學家們早就知道，地球周圍的質量分布決定了自轉，就像陀螺的形狀和重量分布決定了它的運動一樣。此外，噴氣推進實驗室(JPL)的資深研究科學家、研究報告的合著者埃里克說：自上世紀90年代以來，基於空間的測量數據也證實了地球的旋轉軸每年漂移幾厘米，通常向加拿大東北部的哈德遜灣移動。這種波動的一部分是由冰川均衡調節引起，這是自16000年前冰河時代結束以來一直在進行的過程。

圖片：Volodymyr Goinyk/Shutterstock

隨著冰川的消退，它們會將下面的土地從冰川中釋放出來。在幾千年的時間裡，土地對這種救濟的反應就像麵包麵糰一樣升起。(在古代冰原邊緣的某些地方，陸地也可能崩塌，因為冰層迫使它向上隆起。)但在發表在《地球與行星科學快報》(Earth and Science Letters)上的新研究中，Adhikari和同事們發現，冰川均衡調節每年僅造成約1.3英寸(3.5厘米)的地軸擺動。這只是20世紀每年觀測到的擺動的三分之一：4英寸(10.5厘米)。

為了填補這一空白，研究小組建立了一個地球自轉物理學的計算機模型，提供了20世紀陸地冰與海洋平衡變化的數據。研究人員還解釋了土地和水的其他變化，比如地下水的枯竭和人工水庫的建造，這些都是人類改造地球的一部分。研究結果顯示，這些環境過程每年造成另外1.7英寸(4.3厘米)的擺動。研究人員發現，格陵蘭冰蓋的融化是一個特別重要的因素。這是因為格陵蘭島釋放了大量的水，這些水曾經被鎖在陸地上，現在被重新分配到海洋中。其他地方的高山冰川和小冰帽也導致了海平面上升，但並不那麼集中，對地球自轉的影響經常相互抵消。

核心因素

冰川和融冰仍有三分之一的晃動未被發現，所以Adhikari和他的團隊將目光轉向內部。地幔不是靜止的，而是通過對流的過程移動的：從靠近地核的地方，溫度較高的物質上升，而溫度較低的物質下沉，形成一個垂直運動的循環。通過在地球擺動模型中加入對流，研究人員解釋了20世紀自轉變化的最後三分之一。重要的是要意識到這種波動並不是任何環境災難的前奏。它本身不會影響農業或氣候，對導航設備的任何微小影響都很容易糾正。

導致地球自轉的三個因素是:格陵蘭島的冰流失(藍色虛線)，冰川融化後的反彈(橙色-黃色虛線)，以及地幔層的對流(紅色虛線)。圖片：NASA/ JPL-Caltech

漂流的數量並不大，但它確實給科學家提供了一種方法來確定地球的質量在哪裡以及它的去向。例如，在過去的15年里，格陵蘭島的融化已經成為改變地軸位置的一個越來越大的因素，這推動了地軸向東漂移。這一事實對氣候科學家很重要，因為從全球意義上講，能夠理解當今最重要的大規模運輸方式是什麼。

博科園-科學科普｜參考期刊文獻 :《地球與行星科學快報》(Earth and Science Letters)｜文：Stephanie Pappas/Live Science｜DOI：doi.org/10.1016/j.epsl.2018.08.059

博科園-傳遞宇宙科學之美

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！