NASA确定地轴飘移三大原因 人类活动改变了规律

我们都知道地球自转轴会飘移和摆动，但过去科学家认为冰期后反弹是导致地轴飘移的主因，直到现在，NASA 科学家收集整个 20 世纪的数据，确认共有 3 大原因造成地轴飘移：冰期后反弹、格陵兰岛冰盖损失以及地函对流。 其中，造成格陵兰岛冰盖流失的罪魁祸首，正是人类活动引起的全球暖化。

地球除了奔跑在一条围绕太阳公转的轨道外，也会绕着自身轴转动，这条穿过北极和南极的假想线就称为地轴。长久以来，我们已经知道地轴有飘移与摆动现象，前者称为极移(polar motion)，指地轴相对于地表的位置会缓缓飘移;后者称为章动(nutation)，指地轴出现如「点头」般的摇晃现象。

根据之前的研究数据，1900~2000 年间地轴每年飘移约 10 公分，到本世纪末总计将飘移 10 公尺多。过去，科学家认为极移现象起因于冰期后反弹(glacial rebound)：想象地球是一颗球，当地球经历冰河期时，大量冰川压在地壳上导致球体变形，而随着冰河期退却、冰川开始融化，地球开始恢复原本形状(即地壳重新扩张)，导致地球质量重新分布，进而使地轴飘移，这过程自 1 万 6,000 年前最后一次冰河期结束后便持续至今。

但新论文第一作者、 NASA 地球系统科学家 Surendra Adhikari 表示，改变地轴变化的关键因素可不只上述一个，因为冰期后反弹只能导致地轴每年飘移约 3.5 公分。

为了找出还有哪些未知因素导致地轴飘移，研究团队设计出一套地球自旋物理学计算机模型，加入20 世纪大陆冰川(冰盖)与海水平衡变化的所有数据，终于找出影响地轴飘移至关重要的第 2 个原因：格陵兰岛冰盖大量融化。

人类活动改变地球基本运作

目前地球上仅存的大陆冰川只剩下南极洲与格陵兰岛，南极冰盖覆盖范围约 1,400 万平方公里，一旦南极冰盖融化，全球海平面将上升 61.1 公尺;格陵兰冰盖则占据格陵兰岛 82% 陆地面积，如果格陵兰冰盖融化，将导致海平面上升 7.2 公尺。

而随着 20 世纪气温上升加剧，格陵兰冰盖至今已有约 7,500 亿吨的冰融化进入海洋，这导致地球质量分布发生变化，进而使地轴飘移。

造成地轴飘移的最后一个原因则是地函对流。已知地函对流会影响地壳板块运动，研究合著者Eric Ivins 形容，就好像放在瓦斯炉上的一锅汤，当汤(地函)被加热时，汤里的料(板块)就会浮浮沉沉，当板块分布发生变化时，或多或少也会影响到地轴。

现在科学家已经确定了这三大关键因素，未来就可以区分地球长期地质过程与气候变迁引起的影响。不过团队也指出，持续暖化可能会加速格陵兰岛冰盖损失，进而加快地轴的飘移速度，这可能影响导航，但不会影响生态系统或日常生活。令人惊讶的只是，人类活动正在改变地球的基本性质及运作方式。

新论文发表在《地球与行星科学快报》。