研究表明，融化的冰会减慢地球自转并改变地轴

新的研究表明，气候变化正在从根本上改变地球。

随着全球变暖导致极地冰和冰川融化，以前集中在地球顶部和底部的水现在正在向赤道移动。 地球中部周围的额外质量减慢了它的自转速度，从而延长了我们的寿命。

一项新的研究提供了这种动态的更多证据，表明地球冰的变化足以影响地球的轴——地球围绕其旋转的中心的看不见的线。 这些转变共同引起地下反应，影响在地球熔融核心中移动的流体。

研究结果上周发表在《自然地球科学》和《美国国家科学院院刊》两本期刊上。

这些研究以及三月份发表的类似研究表明，人类已经操纵了地球物理特性的基本要素——即使在全球气温稳定且冰盖融化达到平衡之后，这一过程仍将继续。

“你可以将地球自转添加到人类完全影响的事物列表中，”这两项新研究的作者之一、苏黎世瑞士联邦理工学院空间大地测量学助理教授贝内迪克特·索亚(Benedikt Soja)说。

菅义伟说，如果碳排放继续保持在极端水平，地球自转的变化足够显着，有一天可能会与月球引起的潮汐力的影响相媲美。

一般来说，地球自转的速度取决于行星的形状及其质量分布的位置——这些因素受到几个相反的力的控制。

科学家经常将其比作滑冰运动员：当滑冰运动员伸展双臂旋转时，他们的转弯速度会更慢。 但如果滑冰者保持双臂紧绷，他们的转弯就会更快。

有点相似的是，月球引力引起的海洋潮汐摩擦减慢了地球的自转。 菅义伟说，这对地球自转速度产生了历史上最大的影响。

与此同时，在一些高纬度地区，冰河时代冰川消失后地壳的缓慢反弹向相反的方向起作用，加速了地球的自转。

这两个过程都会对地球角速度产生人们期待已久的影响。

但现在，全球变暖导致的冰层快速融化是一股强大的新力量。 菅义伟说，如果人类继续用碳排放污染地球，冰损失的影响可能会超过月球。

“在最坏的情况下，气候变化将成为最主要的因素，”他补充道。

影响地球自转的第四个重要因素是地核内流体的运动。 科学家们早就知道，这可能会加速或减慢地球的自转——这种趋势可能每 10 到 20 年就会发生变化。 目前，地核暂时导致地球自转略微加快，抵消了气候变化造成的减慢。

由于冰融化和地球自转轴的变化，气候变化似乎也在影响地核。

这项新研究的研究人员建立了一个 120 年的极移模型，或者说地轴如何随时间变化。 他们发现，由于冰融化而导致的地球质量分布的变化可能导致极地运动的小幅波动。

菅义伟估计，气候变化可能是导致十年间一米变化的原因。

研究还表明，地球内熔岩的运动会适应地轴和自转速率的变化，这是地球表面影响其内部的反馈过程。

“旋转发生了一点变化，我们认为这可能会间接影响心脏。这是不容易直接测量的，因为我们无法到达那里，”菅义伟说。

这些发现涉及人类如何计时以及如何在太空中放置卫星。

“例如，如果我们想向火星发送新的任务，我们确实需要知道地球在太空中的确切状态，如果这种状态发生变化，我们可能会犯导航错误或探索错误，”菅义伟说。

例如，将地轴改变 1 米可能会导致航天器在到达火星时偏离目标 100 或 1,000 米。

至于测量时间，三月份发表的研究表明，气候变化推迟了在协调世界时中添加“负闰秒”以保持世界时钟与地球自转一致的需要。

领导这项研究的加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋学研究所的地球物理学家邓肯·阿格纽表示，这项新研究“非常适合”他的工作。

阿格纽说：“它将结果延伸到遥远的未来，并着眼于不止一种气候情景。”他补充说，尽管索加和他的其他参与者采取了不同的方法，但他们得出了与他自己类似的结果。

“多项发现几乎是科学的规则——这是另一个例子，”阿格纽说。

麻省理工学院地球物理学教授托马斯·赫林（Thomas Herring）没有参与这两项研究，他表示，这项新研究实际上可能会深入了解地球表面的变化如何影响地球内部发生的情况。

“对于表面过程和核心之间的反馈，我认为这是合理的，”赫林在一封电子邮件中说，并解释说，表面的“大规模”过程可以“穿透液体核心”。