我們都知道地球自轉軸會(huì )飄移和擺動(dòng)，但過(guò)去科學(xué)家認為冰期后反彈是導致地軸飄移的主因，直到現在，NASA 科學(xué)家收集整個(gè) 20 世紀的數據，確認共有 3 大原因造成地軸飄移：冰期后反彈、格陵蘭島冰蓋損失以及地函對流。 其中，造成格陵蘭島冰蓋流失的罪魁禍首，正是人類(lèi)活動(dòng)引起的全球暖化。
地球除了奔跑在一條圍繞太陽(yáng)公轉的軌道外，也會(huì )繞著(zhù)自身軸轉動(dòng)，這條穿過(guò)北極和南極的假想線(xiàn)就稱(chēng)為地軸。長(cháng)久以來(lái)，我們已經(jīng)知道地軸有飄移與擺動(dòng)現象，前者稱(chēng)為極移(polar motion)，指地軸相對于地表的位置會(huì )緩緩飄移;后者稱(chēng)為章動(dòng)(nutation)，指地軸出現如「點(diǎn)頭」般的搖晃現象。
根據之前的研究數據，1900~2000 年間地軸每年飄移約 10 公分，到本世紀末總計將飄移 10 公尺多。過(guò)去，科學(xué)家認為極移現象起因于冰期后反彈(glacial rebound)：想象地球是一顆球，當地球經(jīng)歷冰河期時(shí)，大量冰川壓在地殼上導致球體變形，而隨著(zhù)冰河期退卻、冰川開(kāi)始融化，地球開(kāi)始恢復原本形狀(即地殼重新擴張)，導致地球質(zhì)量重新分布，進(jìn)而使地軸飄移，這過(guò)程自 1 萬(wàn) 6,000 年前最后一次冰河期結束后便持續至今。
但新論文第一作者、 NASA 地球系統科學(xué)家 Surendra Adhikari 表示，改變地軸變化的關(guān)鍵因素可不只上述一個(gè)，因為冰期后反彈只能導致地軸每年飄移約 3.5 公分。
為了找出還有哪些未知因素導致地軸飄移，研究團隊設計出一套地球自旋物理學(xué)計算機模型，加入20 世紀大陸冰川(冰蓋)與海水平衡變化的所有數據，終于找出影響地軸飄移至關(guān)重要的第 2 個(gè)原因：格陵蘭島冰蓋大量融化。
人類(lèi)活動(dòng)改變地球基本運作
目前地球上僅存的大陸冰川只剩下南極洲與格陵蘭島，南極冰蓋覆蓋范圍約 1,400 萬(wàn)平方公里，一旦南極冰蓋融化，全球海平面將上升 61.1 公尺;格陵蘭冰蓋則占據格陵蘭島 82% 陸地面積，如果格陵蘭冰蓋融化，將導致海平面上升 7.2 公尺。
而隨著(zhù) 20 世紀氣溫上升加劇，格陵蘭冰蓋至今已有約 7,500 億噸的冰融化進(jìn)入海洋，這導致地球質(zhì)量分布發(fā)生變化，進(jìn)而使地軸飄移。
造成地軸飄移的最后一個(gè)原因則是地函對流。已知地函對流會(huì )影響地殼板塊運動(dòng)，研究合著(zhù)者Eric Ivins 形容，就好像放在瓦斯爐上的一鍋湯，當湯(地函)被加熱時(shí)，湯里的料(板塊)就會(huì )浮浮沉沉，當板塊分布發(fā)生變化時(shí)，或多或少也會(huì )影響到地軸。
現在科學(xué)家已經(jīng)確定了這三大關(guān)鍵因素，未來(lái)就可以區分地球長(cháng)期地質(zhì)過(guò)程與氣候變遷引起的影響。不過(guò)團隊也指出，持續暖化可能會(huì )加速格陵蘭島冰蓋損失，進(jìn)而加快地軸的飄移速度，這可能影響導航，但不會(huì )影響生態(tài)系統或日常生活。令人驚訝的只是，人類(lèi)活動(dòng)正在改變地球的基本性質(zhì)及運作方式。
新論文發(fā)表在《地球與行星科學(xué)快報》。
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