人類過度挪用地下水,導致地球自轉軸偏移80cm!與極端天氣有關?

說宇宙 發佈 2023-11-26T06:16:57.441781+00:00

2023年6月15日,刊載在《地球物理研究快報》的文章中表示:在1993~2010年間,抽取地下水帶來的水資源再分配使海平面上升,並且使地球的極點以4.36厘米/年的速度偏轉。在這17年之間,預計地球自轉軸偏轉了80cm。

2023年6月15日,刊載在《地球物理研究快報》的文章中表示:

在1993~2010年間,抽取地下水帶來的水資源再分配使海平面上升,並且使地球的極點以4.36厘米/年的速度偏轉。

在這17年之間,預計地球自轉軸偏轉了80cm

經過資料查詢,人類在20年之間抽掉的地下水大約2000萬億噸,看上去很大,可是針對地球60萬億億噸的質量下,相當於一個60kg的人身上沾染了一絲絲灰塵(一根頭髮絲的五萬分之一重),這一丁點的質量改變真的會讓地球自轉軸偏轉嗎?

地球自轉軸對地球整體的影響

其實,地球的自轉軸是自然會偏轉的,偏轉的過程中會造成地球整體氣候的變化。

早在19世紀,天文學者就發現了地球軌道及它的旋轉軸位置經歷著幾萬年至幾十萬年周期 的旋迴形變化,地球軌道參數的周期性變化被稱之為——「米蘭科維奇旋迴」。

在「米蘭科維奇旋迴」中,地球的軌道根據自轉軸偏轉角度的不同在「更大的橢圓形」和「更小的橢圓形」中間變化,地球一天的「長短」也會發生變化,與此同時,地球表層環境的水圈、氣圈、生物圈受到了地球自轉軸偏移的影響,呈現出周期性的變化,從陸地季風降水到大洋循環中都有表現,這個變化貫穿了整個地球的地質歷史。

特別是近40年來,對於遠古時期地質變化的研究迅速發展,我們認識到了地球軌道的變化對於氣候環境的影響巨大,如地球自轉軸的改變使得地表接收太陽輻射量發生了非常大的變化,從而影響到地球的整體環境。

冰雪在地球氣候的冷暖交替中發揮出重要的作用,如在地球自轉軸偏轉的過程中,偏移後會導致更多的冰雪受到太陽的照射,而冰雪的表面會將太陽光更多地反射回去,讓地面上的冰雪增加,在這樣自我延續和循環的過程中就產生了「冰河期」。

與此同時,偏轉的地軸也會讓二氧化碳的濃度變化,從而會導致地面的生物大量死亡,如侏羅紀早期的大洋缺氧事件和白堊紀的大洋缺氧事件等。

地球自轉軸的偏轉會對氣候造成影響是一個不爭的事實,那地球的自轉軸為什麼會偏轉呢?

地球自轉軸為什麼偏移?

地球自轉軸偏移問題從發現以來就成為了科學家們的熱門議題之一,這是一個地球物理問題,也是一個天文問題,很多學者嘗試對其進行解釋。可令人遺憾的是,時光過去了百年之久,對於地球自轉軸偏移的本質認識仍然懸而未決。

不過,在現有的主流理論中提出了幾種看法:

日照輻射影響

在地球上,白天與黑夜的交替是一種周期性的現象,太陽光照射到地球表面的同時也會產生輻射,被稱之為「太陽光壓」,這個輻射會引起地球地殼內部的變動,使得地球產生一定規律的「擺動,」擺動帶來的力量會推動著地球的自轉軸偏移,偏轉範圍大概在22.1°-24.5°之間。

有研究根據國際維度局的資料估算,太陽光輻射給地球每年帶來的偏轉大概每年6.5米左右。

這6.5米的變化會實打實的給地球來帶影響,可是影響並不是立竿見影,而是一個日積月累地緩慢變化過程,通常的變化是以萬年來作為單位計算,打個比方:

地球自轉軸偏轉的這幾米,在人類文明短短數千年的歷史中帶來的變化僅僅可能是溫度上升幾度而已,換算下來數百年可能才會上升1度。

太陽光輻射帶給地球的偏轉是現在理論中的主要因素,其他因素包括了地球的質量及分布表面變化。

地球質量分布及表面變化

太陽光輻射所造成的改變每年都是以米為單位,而地球表面帶來的影響相比較下來就「小兒科」一點,僅僅是厘米級別。

最典型的就是大地震,2004年9.1級的印尼大地震導致了印度洋海嘯的同時,使得地球的自轉軸線偏移了約40厘米,2010年的智利8.8級地震造成了地球自轉軸移動了8厘米。

除掉地球自身如地震之類的地質災害外,人類造成的影響也會使得地球的自轉軸偏轉。

像,注滿水的情況下將會容納近4億噸的水,這四億噸的水會導致地球自轉軸偏轉大概0.4厘米。

在這一次發表在《地球物理研究快報》的研究提到的抽取地下水也是其中之一,人類生活活動中抽取的地下水在生活使用後進入了地表和大氣循環,最終都會進入地球的蓄水池——海洋當中去。

這近2000億噸的水進入海洋中理論會使得海平面上升6.2毫米,這6.2毫米的變化通過氣壓、海底壓力、大洋風和洋流等導致地球自轉軸的偏移。

不過,這一個「抽取地下水導致自轉軸」偏移的文章在發表出來後馬上受到了反對,如美國德克薩斯大學奧斯汀分校的地球物理學家建立的模型中,發現文章中所說的「抽取地下水再分配的過程」並不會造成地球自轉軸的偏轉。

我們先不討論「到底會不會偏轉」的問題,更多人關心的是,人類帶來的這幾十厘米的偏移具體會影響到生活中的哪些方面呢?

答案是不會影響,文章的作者在文章中說道:

這樣的擺動對於地球來說「太小了」,不會影響到天氣或者季節,作用是幫助科學家們利用極地漂移來衡量其他現象。

結語

現在的理論地球自轉軸偏轉造成影響還沒有具體的結論,地球本身是一個混沌的系統,在這個系統中的微小改變會怎麼樣帶來影響、帶來多大的影響?仍然是個未知數。

不過,地球自轉軸偏轉帶給人類本身的反饋,現有結論中遠遠沒有人類影響其他自然環境來得「激烈」,如二氧化碳帶來的溫室效應及氣候變化,人類活動造成的氣候巨變。

應該警惕的是一系列的連鎖反應下,產生的任何惡果最終承擔者是人類自己。

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