极端天象越来越频繁,研究称全球变暖可致地球

来源:http://www.aobaot.com 作者:科学 人气:127 发布时间:2019-09-04
摘要:研究称全球变暖可致地球倾斜角度改变 文章来源:北京科普之窗 地轴是一条通过地心,连接南北两极和赤道面垂直的假想轴,地球始终不停地绕着这个轴旋转。它一直在漂移,科学家们

研究称全球变暖可致地球倾斜角度改变

文章来源:北京科普之窗

地轴是一条通过地心,连接南北两极和赤道面垂直的假想轴,地球始终不停地绕着这个轴旋转。它一直在漂移,科学家们终于知道那是为什么了。

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海洋变暖会改变地球倾斜角度

和塑料地球仪不同,真正的地球没有圆得那么规整,自转也没有那么滑溜。科学家们早就知道地球的自转轴会漂移,20世纪的测量结果表明其每年大约漂移4英寸,通常是向加拿大东北部的哈德逊湾移动,而自1899年以来,地球的自转轴已经移动了大约34英尺。

年龄稍微大一点的人,可能对气候变暖都有深刻的体验。以前气温达到29、30摄氏度,就已连声惊呼不可思议,无法理解,没法忍受了;而现在,春天还没过完,气温就已飙升到35、36度,热得像狗,还不是只有默默承受。

《新科学家》杂志网站8月20日报道称,一项新研究显示,气候变化对地球运动的影响是多方面的,尤其是海洋变暖对地轴倾斜角度的影响远比人们过去预想的要严重,在研究地球运动时必须将此因素考虑在内。

本报讯《新科学家》杂志网站8月20日报道称,一项新研究显示,气候变化对地球运动的影响是多方面的,尤其是海洋变暖对地轴倾斜角度的影响远比人们过去预想的要严重,在研究地球运动时必须将此因素考虑在内。

近日,NASA宣布,他们整合了20世纪对地轴跨越百年的观测及模型数据并进行量化,终于首次确定了导致地轴漂移的三个主要原因:

德国汉堡马克斯普朗克气象研究所费利克斯·兰德尔博士领导的一项研究,从2007年开始利用计算机模型分析海洋变暖对全球水分布的影响,结果表明,随着轰轰烈烈的气候变暖不断加速,地球的旋转也将加快,并导致气候更加恶化。

地球围绕地轴旋转,其倾斜角度为23.5°。但由于地球质量分布情况并非一成不变,因此地轴的倾斜角度也不会永远固定不变,而是随着质量分布的变化进行相应的调整。就如陀螺,当一端的重量高出另一端时,陀螺的旋转轴就会发生偏移。气候变化对地轴偏移的影响早已为科学家知晓。例如,受北美、欧洲和亚洲的大量冰原影响,地球北极点以每年大约10厘米的速度向西经79度方向移动。

地球围绕地轴旋转,其倾斜角度为23.5°。但由于地球质量分布情况并非一成不变,因此地轴的倾斜角度也不会永远固定不变,而是随着质量分布的变化进行相应的调整。就如陀螺,当一端的重量高出另一端时,陀螺的旋转轴就会发生偏移。气候变化对地轴偏移的影响早已为科学家知晓。例如,受北美、欧洲和亚洲的大量冰原影响,地球北极点以每年大约10厘米的速度向西经79度方向移动。

冰川消融所产生的质量差、末次冰期后冰盖消融地壳逐渐回弹的现象、由地球内部向地表输送热量引起的地幔中岩石物质的缓慢蠕动。

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最近,美国宇航局喷气推进实验室的菲利克斯:兰德尔的研究发现,气候变化对地轴倾斜角度的影响远比过去认为的要严重。冰川融化后大量淡水注入海洋会造成地球倾斜。据兰德尔估计,目前格陵兰冰层融化会导致地轴以每年2.6厘米的速度倾移,并且这个速度在未来还会加快。

最近,美国宇航局喷气推进实验室的菲利克斯•兰德尔的研究发现,气候变化对地轴倾斜角度的影响远比过去认为的要严重。冰川融化后大量淡水注入海洋会造成地球倾斜。据兰德尔估计,目前格陵兰冰层融化会导致地轴以每年2.6厘米的速度倾移,并且这个速度在未来还会加快。

来自NASA喷气推进实验室、该研究论文的第一作者Surendra Adhikari表示:“此前对地轴漂移现象的主流观点认为,其主要原因只有一个,就是冰后回弹。但也有很多研究人员认为,可能还存在其他现象和过程综合导致了极移。在这项研究中,我们组装了一系列我们认为可能对地轴漂移产生重要影响的自然过程的模型,然后发现有三组过程呈现出了突出的重要作用。自20世纪以来全球冰冻圈的消融现象就是其中之一。”

研究人员认为,随着工业革命以来二氧化碳排量的增加,地球暖化带来更多的极地冰盖融化,冰山进入海洋,导致海平面上升。然而,海洋温度的上升,又会导致海水更多地从赤道流向两极,从而影响地球质量的重新分配,导致地球旋转的加快,就像滑冰运动员收缩手臂时,会导致身体旋转更快一样。

兰德尔的研究小组估计,因温室气体排放而引起的海水变暖,也会造成地球倾斜。为此,他们根据联合国政府间气候变化专门委员会所作的中度预测,即在2000年至2100年间地球大气中二氧化碳水平会增加一倍,进行了模拟研究。结果发现,随着海水变暖,海洋会不断扩张,越来越多的海水将被推到海洋大陆架浅区。在下世纪,将使地轴北极点每年向阿拉斯加和夏威夷方向移动1.5厘米。

兰德尔的研究小组估计,因温室气体排放而引起的海水变暖,也会造成地球倾斜。为此,他们根据联合国政府间气候变化专门委员会所做的中度预测,即在2000年至2100年间地球大气中二氧化碳水平会增加一倍,进行了模拟研究。结果发现,随着海水变暖,海洋会不断扩张,越来越多的海水将被推到海洋大陆架浅区。在下世纪,将使地轴北极点每年向阿拉斯加和夏威夷方向移动1.5厘米。

威尼斯国际平台app,该团队还补充道:“浅显的来说,地表和地球内部各质量的重新分配肯定会影响到这颗星球的旋转,比如土地、冰盖、海洋和地幔流,就像陀螺的形状和重量分布不同会导致它的运动也不一样。从20世纪气温逐渐上升开始,格陵兰岛的冰一直在减少。实际上在那一百年内,格陵兰岛大约有7500千兆吨原先被锁在陆地中的水重新分配到了海洋中,那可比2000万个帝国大厦还重。因此这就让格陵兰岛变成了陆地向海洋转移质量的最大‘供应商’,继而导致海平面上升、地球自转轴漂移。其实冰川融化在全球范围内都有发生,比如南极,但格陵兰岛的地理位置太特别了,结果才令它成为了主要的‘贡献者’。”

研究人员预测,在接下来的200年中,气候变化造成的地球自转加快,将导致地球每天的时间缩短0.12毫秒,虽然看起来毫不起眼,但累积起来的效应却不容忽视,很可能会加剧气候的激烈变化。洛杉矶阿拉莫斯国家实验室已经退休的计算机科学和物理学家史蒂夫·亨奇则认为,地球旋转的加快,将会把更多的能量带给气旋和飓风,甚至会在大尺度上加剧大气和洋流运动的科里奥利效应,反过来形成规模更小但更强烈的气旋行为,极端天气现象更频繁地出现。

兰德尔指出,虽然这种影响还相对较小,地球极点还不会因此而疯狂地渐行渐远,但这种运动在研究地轴偏移时必须加以考虑。而跟踪地球两极的运动有助于在未来几十年限制海平面的总体上升水平。

兰德尔指出,虽然这种影响还相对较小,地球极点还不会因此而疯狂地渐行渐远,但这种运动却足够坚定,在研究地轴偏移时必须加以考虑。而跟踪地球两极的运动有助于在未来几十年限制海平面的总体上升水平。

研究人员之一Erik Ivins解释称:“其中存在一个几何效应是,比起地极之处的质量,与南北两极呈45°角的地区的质量对地轴漂移造成的影响更大。比如北极过来的格陵兰岛,南极过来的巴塔哥尼亚冰原。”

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德国波茨坦地球科学研究中心的迈克:托马斯表示,该发现颠覆了人们以往的观念。过去曾认为,海洋温度变化引起的海平面升高不会引起地球质量分布的变化,也不会影响两极运动。托马斯同时强调,两极运动并不能作为测量海平面上升的信号。因为导致两极运动的因素很多,如地壳和地幔的运动、厄尔尼诺的周期性影响等。

德国波茨坦地球科学研究中心的迈克•托马斯表示,该发现颠覆了人们以往的观念。过去曾认为,海洋温度变化引起的海平面升高不会引起地球质量分布的变化,也不会影响两极运动。托马斯同时强调,两极运动并不能作为测量海平面上升的信号。因为导致两极运动的因素很多,如地壳和地幔的运动、厄尔尼诺的周期性影响等。

先前的研究认为,冰川的回弹现象是地轴长期极移的关键原因,而这项新研究所利用的20世纪的数据和这种回弹的统计分析本身已经具有很大的关联和依赖性,但在这种情况下,研究人员仍发现冰后回弹带来的影响很可能只排了个第三。

大气和洋流确实是地球上最复杂的运动,即使用最先进,最强大的计算机也无法准确计算和预测其变化,关于气候变化的预测形形色色,莫衷一是,有时甚至互相矛盾。2002年另一项研究就曾经声称,气候变暖增加了由西向东吹的风,由于正好与地球自转方向相反,因而会导致地球旋转变慢,可能让地球上的时间每天增加0.1毫秒。

气候变化不仅会影响地球的自转角度,也会影响地球的自转速度。兰德尔和同事此前的研究曾表明,全球变暖将导致地球的质量向更高纬度堆积,导致地轴附近质量增加,进而会加速地球自转速度。

气候变化不仅会影响地球的自转角度,也会影响地球的自转速度。兰德尔和同事此前的研究曾表明,全球变暖将导致地球的质量向更高纬度堆积,导致地轴附近质量增加,进而会加速地球自转速度。(作者:科技日报刘海英文章来源:

前两名被格陵兰岛和地幔对流拿走了。

这些研究可能确实无法准确描述气候变暖带来的影响,让科学家们难以达成一致意见,然而在人类燃烧化石燃料,排放二氧化碳导致温室效应上,科学家们的看法却出奇地一致。虽然我们现在还无法准确知道气候变暖是不是会真正加快地球的自转,但日渐升高的地球平均气温,以及更加频繁的极端天气已经告诉我们,如果不采取切实有效的措施,地球和人类的未来真的堪忧!

《新科学家》杂志网站相关报道

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注:图片来自网络

上图中,浅蓝色表示极移,即地轴漂移这项运动;粉色线表示格陵兰岛冰川消融、以及地球内地幔对流的综合计算结果。这些线条代表的是地球自转轴漂移的方向而非数目。图: NASA/JPL-Caltech

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