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[科教] 地球的自转轴为什么一直在漂 科学家终于弄明白了

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发表于 10-8-2018 03:15 PM | 显示全部楼层 |阅读模式

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地轴是一条通过地心,连接南北两极和赤道面垂直的假想轴,地球始终不停地绕着这个轴旋转。它一直在漂移,科学家们终于知道那是为什么了。

和塑料地球仪不同,真正的地球没有圆得那么规整,自转也没有那么滑溜。科学家们早就知道地球的自转轴会漂移,20世纪的测量结果表明其每年大约漂移4英寸(10厘米),通常是向加拿大东北部的哈德逊湾移动,而自1899年以来,地球的自转轴已经移动了大约34英尺(10.5米)。

近日,NASA宣布,他们整合了20世纪对地轴跨越百年的观测及模型数据并进行量化,终于首次确定了导致地轴漂移的三个主要原因:

冰川消融所产生的质量差(主要是格陵兰岛)、末次冰期(第四纪冰河时代)后冰盖消融地壳逐渐回弹的现象(冰后回弹)、由地球内部向地表输送热量引起的地幔中岩石物质的缓慢蠕动(地幔对流)。

来自NASA喷气推进实验室、该研究论文的第一作者Surendra Adhikari表示:“此前对地轴漂移现象的主流观点认为,其主要原因只有一个,就是冰后回弹。但也有很多研究人员认为,可能还存在其他现象和过程综合导致了极移。在这项研究中,我们组装了一系列我们认为可能对地轴漂移产生重要影响的自然过程的模型,然后发现有三组过程呈现出了突出的重要作用。自20世纪以来全球冰冻圈的消融现象(尤其是格陵兰岛)就是其中之一。”

该团队还补充道:“浅显的来说,地表和地球内部各质量的重新分配肯定会影响到这颗星球的旋转,比如土地、冰盖、海洋和地幔流,就像陀螺的形状和重量分布不同会导致它的运动也不一样。从20世纪气温逐渐上升开始,格陵兰岛的冰一直在减少。实际上在那一百年内,格陵兰岛大约有7500千兆吨原先被锁在陆地中的水重新分配到了海洋中,那可比2000万个帝国大厦还重。因此这就让格陵兰岛变成了陆地向海洋转移质量的最大‘供应商’,继而导致海平面上升、地球自转轴漂移。其实冰川融化在全球范围内都有发生,比如南极,但格陵兰岛的地理位置太特别了,结果才令它成为了主要的‘贡献者’。”

研究人员之一Erik Ivins解释称:“其中存在一个几何效应是,比起地极之处的质量,与南北两极呈45°角的地区的质量对地轴漂移造成的影响更大。比如北极过来的格陵兰岛,南极过来的巴塔哥尼亚冰原。”

先前的研究认为,冰川的回弹现象是地轴长期极移的关键原因,而这项新研究所利用的20世纪的数据和这种回弹的统计分析本身已经具有很大的关联和依赖性,但在这种情况下,研究人员仍发现冰后回弹带来的影响很可能只排了个第三。

前两名被格陵兰岛和地幔对流拿走了。

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上图中,浅蓝色表示极移,即地轴漂移这项运动;粉色线表示格陵兰岛冰川消融(深蓝色)、冰后回弹(黄色)、以及地球内地幔对流(大红色)的综合计算结果。这些线条代表的是地球自转轴漂移的方向而非数目。

地轴是一条通过地心,连接南北两极和赤道面垂直的假想轴,地球始终不停地绕着这个轴旋转。它一直在漂移,科学家们终于知道那是为什么了。

和塑料地球仪不同,真正的地球没有圆得那么规整,自转也没有那么滑溜。科学家们早就知道地球的自转轴会漂移,20世纪的测量结果表明其每年大约漂移4英寸(10厘米),通常是向加拿大东北部的哈德逊湾移动,而自1899年以来,地球的自转轴已经移动了大约34英尺(10.5米)。

近日,NASA宣布,他们整合了20世纪对地轴跨越百年的观测及模型数据并进行量化,终于首次确定了导致地轴漂移的三个主要原因:

冰川消融所产生的质量差(主要是格陵兰岛)、末次冰期(第四纪冰河时代)后冰盖消融地壳逐渐回弹的现象(冰后回弹)、由地球内部向地表输送热量引起的地幔中岩石物质的缓慢蠕动(地幔对流)。

来自NASA喷气推进实验室、该研究论文的第一作者Surendra Adhikari表示:“此前对地轴漂移现象的主流观点认为,其主要原因只有一个,就是冰后回弹。但也有很多研究人员认为,可能还存在其他现象和过程综合导致了极移。在这项研究中,我们组装了一系列我们认为可能对地轴漂移产生重要影响的自然过程的模型,然后发现有三组过程呈现出了突出的重要作用。自20世纪以来全球冰冻圈的消融现象(尤其是格陵兰岛)就是其中之一。”

该团队还补充道:“浅显的来说,地表和地球内部各质量的重新分配肯定会影响到这颗星球的旋转,比如土地、冰盖、海洋和地幔流,就像陀螺的形状和重量分布不同会导致它的运动也不一样。从20世纪气温逐渐上升开始,格陵兰岛的冰一直在减少。实际上在那一百年内,格陵兰岛大约有7500千兆吨原先被锁在陆地中的水重新分配到了海洋中,那可比2000万个帝国大厦还重。因此这就让格陵兰岛变成了陆地向海洋转移质量的最大‘供应商’,继而导致海平面上升、地球自转轴漂移。其实冰川融化在全球范围内都有发生,比如南极,但格陵兰岛的地理位置太特别了,结果才令它成为了主要的‘贡献者’。”

研究人员之一Erik Ivins解释称:“其中存在一个几何效应是,比起地极之处的质量,与南北两极呈45°角的地区的质量对地轴漂移造成的影响更大。比如北极过来的格陵兰岛,南极过来的巴塔哥尼亚冰原。”

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发表于 10-8-2018 03:23 PM 来自美国米群网手机版 | 显示全部楼层
感谢Deborah发帖~~~
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发表于 10-11-2018 03:15 PM | 显示全部楼层
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