人为活动导致的气候变化，使地球地轴偏移 30 年

北京时间 5 月 8 日消息，目前，最新研究表明，至少从上世纪 90 年代以来，气候变化一直在改变着地球地轴。地球绕轴心的自转运动主要取决于地球上质量分布状况，就像陀螺旋转是由形状决定一样，2002 年以来的卫星观测数据显示，气候变化正在改变地球质量分布，很大程度上是因为冰川和冰盖融化导致南北两极地轴偏移。

上世纪 90 年代，科学家也观察到了地轴偏移现象，但要发现这种偏移的原因并不容易，因为当时没有人造卫星对全球各地水分布进行直接观测。目前，研究人员基于最新卫星观测数据能够比较世界各地水总量分布情况，发现上世纪 90 年代造成地球地轴偏移的最佳解释是人为活动造成的气候变化，同时农业开采地下水，改变了地球表面水分布，这些因素结合在一起，导致地轴发生了偏移。

研究报告合著作者、中国科学院水文学家刘苏霞（音译）说：“这些发现为研究地球历史上气候驱动的极地运动提供了重要线索。”

地球地轴不断偏移

地轴出现偏移有很多原因，例如：地幔内部热驱动的对流过程形成的长期变化、每年洋流变化、风力变化等，2002 年，美国宇航局和德国航空航天中心发射了“重力恢复和气候实验卫星（GRACE）”，通过测量地球重力场来监测冰层、液态水和地壳的变化，从而观察到气候变化产生的明显冰川融化所带来的影响，例如：2013 年，研究人员在《地球物理研究快报》上发表研究报告称，格陵兰岛冰川迅速融化导致了 2005 年前后北极地轴向东偏移。

然而，科学家要搞清楚 2002 年之前什么因素导致地轴偏移需要展开深入分析，他们知道 1995 年地球地轴向东偏移，1981-1995 年与 1995-2020 年这两个时间段相比，后者偏移速度加快了 17 倍，但研究人员并不知道其中的原因。

刘苏霞和同事利用对上世纪 90 年代两极如何变化的真实观察，创造了两种可能的全球水资源分配情景，从而分析哪一种能更好地解释神秘的地轴偏移变化。在第一种模拟情景中，1981-2020 年间全球水资源分布变化与重力恢复和气候实验卫星在 2002-2020 年间记录的变化十分相似；在第二种模拟情景中，研究人员将观测的早期冰川融化因素考虑在内。

刘苏霞和同事发现，第二种模拟情景能够解释冰川融化与地轴偏移有关，与地轴偏移的真实情况更吻合。他们在 3 月 22 日出版的《地球物理研究快报》杂志上表示，极地冰川融化是导致地轴偏移的主要原因，部分原因则与非极地地区水分流失有关。

地轴偏移与人类活动密切相关

像气候变化一样，地球上水分配的变化与人类活动紧密联系，刘苏霞指出，观察陆地水储存热点区域变化分布，与地下水抽取区域密切相关。

人们抽取大量地下水用于农业生产灌溉，例如：仅在 2010 年，印度就有 351 万亿升的水从地下抽取灌溉到农田中，此外，由于美国加利福尼亚州和得克萨斯州抽取大量地下水，导致部分区域出现显著变化。

同时，基于地球旋转的物理原理，中纬度地区地下水运动将对高纬度地区等量水的地轴偏移有更明显的影响，所以这些变化累积起来会加快地球地轴偏移。

总体来讲，地球地轴偏移现象在人们日常生活中并不明显，未参与这项研究的苏黎世大学气候科学家文森特・汉弗莱在一份声明中称，随着时间的推移，地球地轴偏移会使 1 天的时间长度改变 1 毫秒左右。然而，有关地轴偏移的统计数据已有 176 年之久，但这些年里，科学家没有对全球各地的水资源分布进行直接测量。利用地轴偏移，科学家可以反向计算出水资源的所在位置。

刘苏霞说：“我们下一步是将该理论扩展到时间跨度更长的重建数据上，深入预测地球地轴偏移变化。”

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