地球的平衡受威胁?地下水抽取导致地轴倾斜近80厘米的惊人发现
人类在世界各地抽取地下水用于饮用和工业用途,受其影响地轴倾斜的事实似乎已经揭晓。
地球像陀螺一样绕轴自转,但是如果把大量的地下水抽上来输送到别的地方,就会像陀螺上加了重物一样失去平衡。根据 2023 年 6 月 15 日发表在《地球物理研究快报》上的一项研究,这正是发生的事情,表明仅在 1993 年至 2010 年间,地轴就可能向东倾斜了近 80厘米。
地轴像陀螺一样摇晃
地球自转的轴(地轴)并不总是固定的,而是随着地表和内部重物的运动而摆动。
例如,由于全球变暖,世界各地的冰川和冰原正在迅速融化,我们知道水的运动会使地球失去平衡并改变其轴心。
现在,首尔国立大学的一组研究人员透露,不仅冰川融化,地下水运动也在影响地球的平衡。
根据使用气候模型的一项估计,人类在 1993 年至 2010 年间抽取了 2,150 吉吨(2.15 万亿吨)的地下水。这足以让海平面升高 6 毫米。
但是,在实践中很难证实这一点。因此,研究人员决定通过观察水对地轴倾斜的影响来检验这一假设。
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17 年来,抽取地下水使地轴倾斜了不到 80 厘米。
首先,模拟证实了冰川和冰盖融化对地轴倾斜的影响。然而,仅凭这一点并不能解释目前地轴的倾斜。
那么还有其他影响地轴的水运动吗?这是迄今为止抽取的 2,150 吉吨地下水。
当我们进行一个考虑到其影响的模拟时,它与地球轴的当前倾角完美匹配。
抽取地下水的影响是每年 4.3 厘米。从 1993 年到 2010 年,地轴被认为向东倾斜了近 80 厘米。
这一发现的主要作者 Ki-Weon Seo 教授评论说,虽然他很高兴发现了地球倾斜的原因,但他说,“作为地球公民和父亲,抽取地下水是海平面上升的原因之一。我对这是一个原因感到担忧和惊讶,”他在一份新闻稿中说 。
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观测到的极移(红色箭头,'OBS')与没有地下水质量再分配(蓝色虚线箭头)和地下水质量再分配(蓝色实线箭头)的模拟结果进行比较。包括地下水质量再分布在内的模型与观测到的极移一致,揭示了地下水对地轴倾斜影响的大小和方向/图片来源:地球物理研究快报(2023 年)。
考虑纬向地下水抽取保护地轴
在研究期间,抽取地下水最多的地区是北美西部和印度西北部。事实上,正是这些中纬度地区的地下水对地轴影响最大。
从理论上讲,如果我们能保护这些地区的地下水,也就可以保护地轴。但是,如果长期保护水,这似乎是一个故事。
顺便说一句,即使在自然条件下,地轴每年也会移动几米,因此抽取地下水的影响不会立即感受到。
但在地质时间范围内,这些人为因素会影响气候。