地球不仅会旋转还会振动和摇摆：幅度比你想象的还要厉害(2)

　　自1899年以来，科学家一直在用恒星的相对位置判断南极和北极的准确地点，上世纪70年代之后，卫星也成为了一种判断工具。但即使去除了钱德勒摆动和季节的影响，相对地壳而言，地球自转轴的南北两极依然会不停摆动。

　　在今年四月发表的一项研究中，NASA喷气推进实验室的苏伦德拉·阿迪卡里(Surendra Adhikari)和埃里克·艾文斯(Erik Ivins)发现了导致地球摆动的两点关键原因。

　　2000年之前，地球的旋转轴是偏向加拿大一边的，且每年都会位移几英寸。但在此之后，自转轴开始逐渐回移，并渐渐偏向了另一边的不列颠群岛。一些科学家认为，这可能是由于格陵兰岛与南极冰盖的快速消融导致的。

　　阿迪卡里和艾文斯对这一观点展开了研究。他们将南北极的GPS位置数据与负责检测地球质量变化的GRACE卫星传回的数据进行了对比，结果发现，格陵兰岛和南极洲的冰盖消融只能解释这一现象的三分之二。他们认为，其余部分是因为大陆的储水量减少，在亚欧大陆尤其如此。

　　这一地区的地下蓄水层正在枯竭，并饱受干旱困扰。但研究人员一开始认为，这些水量太少，不足以造成这么大的影响。不过，他们后来又把该地区的位置纳入了考虑范围。“根据旋转物体的基本物理法则，两极对纬度45度附近地区的变化非常敏感。”阿迪卡里指出。而这正是欧亚大陆损失了大量水源的地方。该研究还发现，大陆的储水量或许还能解释地球旋转中的另一种摆动模式。

　　地球旋转轴每隔6年至14年便会变化一次，总体向东或向西偏移0.5至1.5米。整个20世纪，研究人员一直为此困惑不已。而阿迪卡里和艾文斯发现，在2002年至2015年间，每逢欧亚大陆遭遇干旱的年份，地轴便会向东倾斜;而当该地区较为湿润时，地轴便会朝西倾斜。“我们发现两者刚好对得上号。”阿迪卡里说道，“这是我们首次发现，全球的干湿水平变化与地轴的偏移方向之间存在一对一的匹配关系。”

　　人为因素

　　虽然水和冰层的移动是由自然因素和人为因素共同导致的，但其它影响地球摆动的因素则完全是人类自己所为。

　　在2009年的一项研究中，同样就职于喷气推进实验室的菲利克斯·兰德尔(Felix Landerer)通过计算发现，如果2000年至2100年间的二氧化碳含量增长一倍，海洋就会迅速升温和膨胀，导致在下个世纪里，北极每年会朝阿拉斯加和夏威夷的方向移动1.5厘米。

　　2007年，兰德尔还通过模型估算了海洋升温对海底压强和洋流的影响。他发现，这些变化会导致地球质量向高海拔地区转移，还会使每一天的时间缩短0.1毫秒，也就是一万分之一秒。

　　地震

　　不仅大量的水和冰在移动时会对地球的旋转造成影响，岩石如果体积够大的话，也会产生同样的效果。当某一地质板块突然与其它板块剐蹭时，就会发生地震。从理论上来说，这会使地球的旋转发生一定的改变。

　　格罗斯研究了2010年发生在智利海边的8.8级大地震。他通过计算得出，地质板块的移动使地球的质量分布轴线偏移了约8厘米。