來自自然雜誌
根據《地球物理研究快報》上的一項新研究,全球變暖正在改變地球地理極的位置。
德克薩斯大學奧斯汀分校的研究人員報告稱,格陵蘭冰蓋融化加劇——以及較小程度的全球其他地區冰川流失——共同導致自2005年以來北極每年向東偏移數釐米。
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“變化很大,”主要作者、地球物理學家陳建力(音譯)說。
從1982年到2005年,極點以每年約2毫角秒——或大約6釐米——的速度向東南方向的加拿大拉布拉多北部漂移。但在2005年,極點改變了方向,開始以每年超過7毫角秒的速度向東朝著格陵蘭島疾馳。
科學家們早就知道地球地理極的位置並非固定不變。在一年中,隨著地球上雪、雨和溼度的分佈變化,它們會發生季節性偏移。“通常[偏移]是圓形的,帶有擺動,”陳說。
但在季節性運動的背後,存在一種年度運動,人們認為這部分是由大陸漂移驅動的。正是這種運動的變化引起了陳和他的同事們的注意,他們使用美國國家航空航天局(NASA)的重力恢復與氣候實驗(GRACE)收集的資料來確定冰川流失是否已經改變並加速了年度極地漂移。
GRACE的雙探測器測量地球重力場的變化,可用於跟蹤水和冰分佈的偏移。陳的研究團隊使用GRACE資料來模擬融化的冰蓋如何影響地球的質量分佈。他們發現,近期加速的冰川流失和相關的海平面上升佔了2005年後極地偏移的90%以上。
美國國家航空航天局噴氣推進實驗室位於加利福尼亞州帕薩迪納的地球物理學家埃裡克·伊文斯表示,研究結果表明,跟蹤極地偏移可以作為當前冰川流失估計值的一種檢驗。他說,當一個旋轉球體的一部分質量流失時,其自轉軸將直接向質量流失的位置傾斜——正如陳的研究團隊對格陵蘭島觀察到的那樣。“這是質量流失點的一個獨特指標,”伊文斯說。
科學家可以使用全球定位系統測量來確定地球自轉的角度,從而將南北極的位置定位在0.03毫角秒以內。陳說,瞭解極點的運動可以約束其他方法對冰川流失的估計。
這可能有助於科學家們在GRACE及其替代者GRACE II(NASA計劃於2020年發射)之間可能出現的資料空白期內,監測地球的冰層。研究人員也可能能夠利用長期的極地漂移記錄來改進衛星監測出現之前對冰川流失和增長的估計。
陳估計,關於極地偏移的資料可以追溯到大約一個世紀前,遠早於地球監測衛星出現之前。“我們沒有測量極地冰蓋的長期記錄,”他說。“但對於極地運動,我們有長期記錄。”
本文經《自然》雜誌許可轉載。該文章最初於2013年5月14日發表。