我们抽取了如此多的地下水，以至于地球的自转发生了变化

地球物理研究快报中的一项研究显示，人类抽取和重新分配地下水在二十年（1993 年至 2010 年）中将地球的自转极移动了近一米，导致海平面上升。 大多数水重新分配发生在北美西部和印度西北部，减少这些地区地下水枯竭的努力在理论上可以影响这种转变。 这种现象不会冒改变季节的风险，但可能会影响地质时间尺度上的气候。

由于地下水抽取，质量转移和随之而来的海平面上升导致地球自转极在二十年内移动了近一米。

根据 6 月 15 日发表在 地球物理研究快报AGU 的简短、高影响力的研究期刊，其影响涵盖地球和空间科学。

基于气候模型和科学家 先前估计 从 1993 年到 2010 年，人类抽取了 2,150 十亿吨地下水，相当于海平面上升超过 6 毫米（0.24 英寸）。但很难验证这一估计。

一种方法位于地球的旋转极点，这是行星围绕其运行的点。 它通过称为极移的过程移动，即地球自转极的位置相对于地壳发生变化时。 水在地球上的分布会影响质量的分布。 就像在旋转的陀螺上增加一点重量一样，地球在移动水时的旋转方式也略有不同。

“地球的自转极经常变化，”领导这项研究的首尔国立大学地球物理学家 Ki-wyun Seo 说。 “我们的研究表明，在与气候相关的原因中，地下水再分配实际上对竖井漂移的影响最大。”

在这里，研究人员将观察到的极移（红色箭头，“OBS”）与没有（蓝色虚线箭头）和（蓝色实线箭头）地下水质量再分配的模拟结果进行了比较。 具有地下水质量再分布的模型更符合观测到的极移，可以告诉研究人员地下水对地球自转影响的大小和方向。 图片来源：Seo 等 (2023), 地球物理研究快报

这是水改变地球自转的能力 2016年发现迄今为止，尚未探索地下水对这些环流变化的具体贡献。 在这项新研究中，研究人员模拟了观察到的地球旋转极漂移和水运动的变化——首先，只考虑冰盖和冰川，然后为地下水再分配添加不同的情景。

一旦研究人员纳入了 2,150 吉吨的地下水再分配，该模型仅与观察到的极地漂移相匹配。 如果没有它，模型每年会在 78.5 厘米（31 英寸）或 4.3 厘米（1.7 英寸）的漂移处停止。

“我很高兴找到无法解释的轴漂移原因，”Seo 说。 “另一方面，作为一名陆地居民和父母，我对地下水抽取是海平面上升的另一个来源感到担忧和惊讶。”

“这是一个了不起的贡献，绝对是一份重要的文件，”JPL 的研究科学家 Surendra Adhikari 说，他没有参与这项研究。 Adhikari 于 2016 年发表了一篇关于影响旋转漂移的水再分配的论文。 “他们已经确定了抽取地下水在极移中的作用，这非常重要。”

地下水的位置很重要，它可以在多大程度上改变极地漂移； 来自中纬度地区的水的重新分配对竖井的影响更大。 在研究期间，大部分水在北美洲西部和印度西北部重新分配，均位于中纬度地区。

Seo 说，各国试图减缓地下水枯竭率，特别是在那些敏感地区，理论上可以扭转侵蚀的变化，但前提是这种保护方法持续数十年。

竖井通常在大约一年内变化几米，因此地下水抽取引起的变化不会有季节变化的风险。 但在地质时间尺度上，极地漂移会对气候产生影响，Adhikari 说。

这项研究的下一步可能是回顾。

“观察地球自转极的变化有助于了解大陆范围内的水储存差异，”Seo 说。 极移数据自 19 世纪后期就已可用^是 一个世纪。 因此，我们可以通过这些数据来了解过去100年来大陆储水量的差异。 气候变暖是否导致水文状况发生任何变化？ 极移可以找到答案。”

参考：“地球的极移证实地下水枯竭是 1993-2010 年全球海平面上升的重要因素”，作者：Ki-wyun-seo、Dongriol-ryeo、Goyong-eum、Taeohan-jeon、Jae-sung Kim、Kuhyun-eum，陈建利，克拉克 R. 威尔逊，2023 年 6 月 15 日，可在此处获取。 地球物理研究快报.
内政部：10.1029/2023GL103509

作者：

• Ki-Weon Seo（通讯作者），首尔国立大学教育研究中心和地球科学教育系，韩国首尔
• Jae-Seung Kim、Kookhyoun Youm，首尔国立大学地球科学教育系，韩国首尔
• Dongriol Ryo，澳大利亚帕克维尔墨尔本大学基础设施工程系
• Jooyoung Eom，韩国大邱庆北国立大学地球科学教育系
• Taewhan Jeon，首尔国立大学教育研究中心，韩国首尔
• Jianli Chen，香港理工大学地球与空间研究所土地测量与地理信息学系，香港
• Clark Wilson，德克萨斯大学奥斯汀分校地球科学系和空间研究中心，美国德克萨斯州奥斯汀