来自自然杂志
根据《地球物理研究快报》上的一项新研究,全球变暖正在改变地球地理极的位置。
德克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员报告称,格陵兰冰盖融化加剧——以及较小程度的全球其他地区冰川流失——共同导致自2005年以来北极每年向东偏移数厘米。
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“变化很大,”主要作者、地球物理学家陈建力(音译)说。
从1982年到2005年,极点以每年约2毫角秒——或大约6厘米——的速度向东南方向的加拿大拉布拉多北部漂移。但在2005年,极点改变了方向,开始以每年超过7毫角秒的速度向东朝着格陵兰岛疾驰。
科学家们早就知道地球地理极的位置并非固定不变。在一年中,随着地球上雪、雨和湿度的分布变化,它们会发生季节性偏移。“通常[偏移]是圆形的,带有摆动,”陈说。
但在季节性运动的背后,存在一种年度运动,人们认为这部分是由大陆漂移驱动的。正是这种运动的变化引起了陈和他的同事们的注意,他们使用美国国家航空航天局(NASA)的重力恢复与气候实验(GRACE)收集的数据来确定冰川流失是否已经改变并加速了年度极地漂移。
GRACE的双探测器测量地球重力场的變化,可用于跟踪水和冰分布的偏移。陈的研究团队使用GRACE数据来模拟融化的冰盖如何影响地球的质量分布。他们发现,近期加速的冰川流失和相关的海平面上升占了2005年后极地偏移的90%以上。
美国国家航空航天局喷气推进实验室位于加利福尼亚州帕萨迪纳的地球物理学家埃里克·伊文斯表示,研究结果表明,跟踪极地偏移可以作为当前冰川流失估计值的一种检验。他说,当一个旋转球体的一部分质量流失时,其自转轴将直接向质量流失的位置倾斜——正如陈的研究团队对格陵兰岛观察到的那样。“这是质量流失点的一个独特指标,”伊文斯说。
科学家可以使用全球定位系统测量来确定地球自转的角度,从而将南北极的位置定位在0.03毫角秒以内。陈说,了解极点的运动可以约束其他方法对冰川流失的估计。
这可能有助于科学家们在GRACE及其替代者GRACE II(NASA计划于2020年发射)之间可能出现的数据空白期内,监测地球的冰层。研究人员也可能能够利用长期的极地漂移记录来改进卫星监测出现之前对冰川流失和增长的估计。
陈估计,关于极地偏移的数据可以追溯到大约一个世纪前,远早于地球监测卫星出现之前。“我们没有测量极地冰盖的长期记录,”他说。“但对于极地运动,我们有长期记录。”
本文经《自然》杂志许可转载。该文章最初于2013年5月14日发表。