科學家：短短17年，人類就讓整個地球傾斜了0.8米

根據一項發表在《地球物理研究快報》上的研究，科學家發現，在短短的17年時間里，人類就讓整個地球傾斜了0.8米。這到底是怎么回事呢？下面我們就來了解一下。

正如我們所知，地球并非一個理想的球體，而是一個赤道略微隆起、兩極略顯扁平的橢球體，其表面覆蓋著不斷流動的大氣與海洋，內部還包含可以“流動”的地幔以及液態的外核。這些因素共同決定了地球的質量分布既不均勻，也并非靜止不變，而是始終處于動態變化過程之中。

對于處于旋轉狀態的地球而言，任何發生在其表面或內部的質量重新分布，都會引起轉動慣量的變化，而根據角動量守恒定律，當質量分布發生改變時，地球的自轉軸必然會產生相應的偏移，從而導致地球極點（即自轉軸與地表相交的兩個位置）在地表上發生移動。

這種現象被稱為“極移”（Polar Wandering），早在一百多年前，科學家便已確認了它的存在。長期觀測結果表明，地球的“極移”幅度通常十分微小，既包含具有明確周期性的擺動成分，也疊加著緩慢演變的長期漂移趨勢。

在接下來的日子里，隨著觀測數據的累積以及多種高精度技術的應用（如甚長基線干涉測量、衛星激光測距等），科學家驚訝地發現，從20世紀90年代開始，地球極點的漂移方向和速度發生了明顯的變化。

對此，科學家最初認為，這應該是全球變暖惹的禍，其原理可以簡單地概括為：氣溫升高，極地冰川和高山冰雪融化，使大量原本“固定”的冰雪變成了水，流入了海洋，這會造成巨大的質量向赤道方向的轉移，進而影響到了地球自轉軸的傾角。

為了對這種觀點進行驗證，科學家將1993年至2010年的實際觀測數據，與根據上述理論建立的模型進行了對比，結果發現，模型計算出的極點漂移量，比實際觀測的少了大約0.8米，并且方向也對不上。

也就是說，在全球范圍內，還有一種不可忽視的質量轉移機制在起作用，到底是什么呢？此次研究給出的答案是：人類抽取地下水的行為。

科學家表示，這些被人類抽取的地下水，在使用后絕大部分并沒有回到地下的含水層，而是通過蒸發降水循環，或者直接匯入河流，最終流向了海洋，這可以認為是一場人造地質運動，即：人類將原本封存在大陸內部地下的巨大質量，轉移到了全球的大洋之中。

根據相關統計數據，在這17年里，人類抽取的地下水總量約為2.15萬億噸，科學家將其作為新的參數改進了此前的模型，結果表明，在加入了這個參數之后，模型計算出的理論值就與實際觀測數據基本一致。

（↑紅色箭頭代表實際觀測數據，藍色虛線箭頭代表沒有輸入地下水參數的結果，藍色實線箭頭則代表輸入了地下水參數的結果）

此次研究發現，對于地球的“極移”來說，中緯度地區是最敏感的區域，也就是說，在其他條件相同的情況下，此范圍內的質量轉移對地球自轉軸傾斜的力矩貢獻最大。

不巧的是，人類抽取地下水相對最多的區域，正好集中在北半球的中緯度地帶，數據表明，在1993年至2010年期間，地下水“虧空”最嚴重的兩個熱點地區，分別是美國西部的加利福尼亞地區和印度的西北部，也正因為如此，在短短17年，人類就讓整個地球傾斜了0.8米。

科學家指出，在一年之中，地球自轉軸的總變化幅度通常都有好幾米，相比之下，人類所造成的影響，并不是一個能導致地球季節錯亂或氣候突變的巨大偏移，所以在短期內，我們不必為此太過擔心，但從長遠來看，我們還是應該對其重視起來。

值得一提的是，地質學界長久以來一直在討論“人類世”（Anthropocene）的概念，此前這種討論大多集中在地層中的塑料沉積、放射性同位素殘留或生物多樣性喪失等方面，而此次研究表明，人類的活動甚至可以在宏觀層面上影響到地球在宇宙空間中的旋轉姿態，這無疑為“人類世”的概念提供了一個新的論據。

參考資料：Drift of Earth's Pole Confirms Groundwater Depletion as a Significant Contributor to Global Sea Level Rise 1993–2010, Geophysical Research Letters . DOI: 10.1029/2023GL103509