是何原因導致20世紀以來地球自轉軸已偏移10.5米？

原標題：是何原因導致20世紀以來地球自轉軸已偏移10.5米？

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作者：Stephanie Pappas

翻譯：南珂婷

校對：匡仁昆

編排：劉文慧

Credit: Volodymyr Goinyk/Shutterstock

自1899年以來，地球的自轉軸已經移動了約10.5米。相關研究對其中的原因進行了量化，並發現三分之一是由於冰層融化和海平面上升（主要由於人為造成的氣候變化），尤其是在格陵蘭島。

另外三分之一的晃動是由於當冰川退縮且負載減輕時，陸地上的物質抬升。最後一部分是由於地幔的緩慢攪動造成的。

目前，有證據表明：造成地球自轉軸改變的關鍵因素不止一個。

地球自身的質量分布決定了它的自轉，就像陀螺的形狀和重量分布決定了陀螺的運動一樣。此外，自上世紀90年代以來，相關的基於空間的測量數據也證實了地球的旋轉軸會每年移動幾厘米，且通常向加拿大東北部的哈德遜灣移動。

研究人員知道，這種波動的一部分是由冰川均衡調整引起的，這一過程自16000年前冰河時代結束以來一直在進行。隨著冰川的消退，下面的土地會逐漸顯露。在幾千年的時間裡，冰川下面陸地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。)

導致地球自轉的三個因素是：

格陵蘭島的冰流失(藍色虛線)，冰川融化後產生的反作用(橙色-黃色虛線)，以及地幔層的對流(紅色虛線)。

Credit: NASA/JPL-Caltech

但在發表在11月號的《地球與行星科學快報》上的新研究指出，冰川均衡調整每年僅造成約3.5厘米的地軸擺動。而20世紀以來，每年觀測到的擺動約為10.5厘米。

為了填補這一偏差，相關研究人員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。同時，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，這些因素每年會造成另外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。隨著冰川融化，格陵蘭島上曾長期被「鎖」在陸地上的水現在被釋放出來，而且又被重新分配到海洋中。此外，一些高山冰川和小冰帽也導致了海平面上升，但它們並不那麼集中，它們對地球自轉的影響經常相互抵消。

讓我們把目光投進地球內部。地幔不是靜止的，而是通過對流移動的：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，研究人員解釋了最後三分之一的原因。

我們需要了解的是，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是非常容易解決的。

責任編輯：解仁江

牧夫新媒體編輯部

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