地球已经因为口渴的人类失去了足够的地下水,以至于可以测量到地球自转轴的倾斜。
据估计,1993年至2010年间,地下水库净流失的水量超过2万亿吨。研究人员计算,这导致地理北极以每年4.36厘米的速度移动。《地球物理研究快报》于6月15日发表了这项研究结果。
地球的摆动
任何天体自转轴的倾斜度都趋于稳定。但是,当行星内部和地表的大质量物质发生位置移动时,可能会发生微小的变化。“地球表面上移动的每一块质量都会改变自转轴,”首尔国立大学的地球物理学家徐基元(Ki-Weon Seo)说。
天文学家可以通过观察类星体来追踪地球轴心的这种运动,类星体是遥远星系明亮的核心,构成了实际上不动的参考点。最大的轴心变化是季节性的,是由大气质量随着天气和季节变化而运动引起的。这种效应导致地球的地理两极每年摆动多达数米。
水体质量的变化可能会导致地球轴心倾斜度发生较小但仍可测量的变化。直到最近,研究人员还认为,这些水驱动的影响主要由冰川和冰盖的融化引起。但是,当徐基元和他的合作者试图模拟地球的水含量,以解释轴心倾斜的程度时,他们无法完全解释这些数据。徐基元说,增加地表水库变化的影响并没有帮助,“所以我只是挠头说,‘可能其中一个影响是地下水’”。
重力测量已经测量了地下水库的枯竭,这在很大程度上是由灌溉造成的,尤其是在印度西北部和北美西部。这些调查显示,1993年至2010年间,地下水抽取将足够的质量转移到海洋中,导致全球海平面上升6.24毫米。
通过将这些变化纳入他们的模型,作者计算出,这些变化应该对地球的自转轴产生重大影响。他们预测,仅地下水的位移就导致北极每年移动4.36厘米,大致方向指向俄罗斯的新地岛。
美国国家航空航天局戈达德空间研究所的气候科学家阿莱格拉·勒格兰德(Allegra LeGrande)说,这项研究“将全球地下水抽取的规模提炼成一个重要的、相关的指标”。她说,看到人类对世界造成的又一个全球性影响,让她感到“悲伤和敬畏”。
本文经许可转载,首次发表于Nature网站,时间为2023年6月19日。