至少30年来,气候变化一直在改变地球的轴心

至少30年来,气候变化一直在改变地球的轴心

新的研究发现,至少从1990年代开始,气候变化就一直在改变地球的两极。

行星在其轴上的自旋部分取决于地球上的重量分布,同样地,陀螺的自转也由其形状决定。2002年及以后的卫星数据已经表明,气候变化正在改变这一重量分布,这主要是由于冰川和冰原融化导致北极和南极漂移。

科学家在1990年代还观察到了极地漂移,但是要弄清这种漂移的原因是很棘手的,因为从那个时代开始就没有卫星直接观测到全球水的分布。现在,研究人员比较了全球总水量分配的可能情况,发现对1990年代两极变化的最好解释是人为引起的气候变化。冰层融化,再加上用于农业的地下水抽运,改变了地球上的水分布,足以使地球的轴心移动。

该研究的合著者,中国科学院水文学家刘素霞说:“这些发现为研究过去气候驱动的极运动提供了线索。”

不断变化的轴
地球轴的移动有很多原因,从地幔内热驱动对流过程的长期变化到洋流和风的年度变化不等。2002年,美国国家航空航天局(NASA)和德国航空航天中心发射了重力恢复和气候实验(GRACE)卫星,该卫星使用地球重力场的测量值来监测冰,液态水和地壳的变化。GRACE的精确测量结果使地球科学家能够分解出2002年后时代造成极移的各种原因。显然,受气候变化驱动的冰融化正在产生影响。例如,2013年,研究人员在《地球物理研究快报》(Geophysical Research Letters)上报告说,格陵兰岛冰的迅速融化导致北极在2005年左右向东转移。

要弄清楚是什么导致了2002年之前的极端转变,这需要创造力。研究人员知道,极地漂移在1995年向东移动,与1981年至1995年相比,在1995年至2020年之间加速了17倍。但是他们不知道为什么。

Liu和她的同事使用了现实世界中有关两极在1990年代如何变化的观察,并创建了两种可能的全球水分配方案,以了解哪种方案可以最好地解释这种变化。在第一种情况下,1981年至2020年之间全球水分布的变化与GRACE在2002年至2020年之间的记录相似。在第二种情况下,研究人员考虑了早期冰融化的观测结果。

Liu和她的同事们发现,第二种情况是冰融化,它与极地漂移的真实情况更好地匹配。研究人员在3月22日的《地球物理研究快报》(Geophysical Research Letters)上报告说,来自极地地区的冰融化解释了大部分极地漂移。其余的原因是非极性区域的水分流失。

人类活动

像气候变化一样,水分配的这些变化是人为造成的。

Liu在写给Live Science的电子邮件中写道:“ [TWS](地面水储量)变化的热点的分布与流行的地下水抽水地区有关。”

人类为农业注入了数量惊人的地下水。研究人员在论文中写道,例如,仅在印度,2010年人们就将92万亿加仑(351万亿升)的水从地下水库转移到了农田上。加利福尼亚和得克萨斯州北部也因地下水抽水而出现了巨大的质量变化。他们补充说,由于旋转的物理作用,中纬度地区地下水的运动对高纬度地区相同数量的水的极坐标漂移具有更强的影响,因此这些变化很快就加起来了。

总体而言,极地漂移的变化在日常生活中并不明显。没有参与这项研究的苏黎世大学气候学家文森特·汉弗莱(Vincent Humphrey)在一份声明中说,随着时间的推移,它们可能会改变一天中的时间大约一毫秒。但是,有176年的极地漂移数据-科学家没有直接测量全球水分布的年份。利用极地漂移,科学家可以向后进行工作以弄清水在哪里。

Liu说:“我们的下一步是将关系扩展到使用更长重建数据的业务预测中。”

为您推荐