科学家怀疑融化的冰使北极向格陵兰岛倾斜。图源:Patrick Robert/Corbis

根据一项研究,全球变暖正在改变地球地理极点的位置地球物理研究快报1

德克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员报告说,自2005年以来,格陵兰冰盖融化的增加——以及在较小程度上,全球其他地区的冰损失——已经帮助北极每年东移几厘米。

“这是一个很大的变化,”地球物理学家和主要作者陈建利说。

在1982年到2005年之间,北极以每年约2毫弧秒(约6厘米)的速度向东南方向漂移到加拿大的拉布拉多北部。但在2005年,北极改变了方向,开始以每年超过7毫弧秒的速度向东奔向格陵兰岛。

科学家们早就知道地球地理极点的位置不是固定的。在一年中,它们随着地球上雪、雨和湿度分布的变化而季节性地变化。“通常(这种变化)是圆形的,带有摆动,”陈说。

但是在季节性运动的基础上是一种年度运动,这种运动被认为部分是由大陆漂移引起的。正是这种运动的变化引起了Chen和他的同事的注意,他们使用美国宇航局重力恢复和气候实验(GRACE)收集的数据来确定冰的损失是否改变并加速了每年的极地漂移。

GRACE的两个探测器测量地球重力场的变化,可以用来跟踪水和冰的分布变化。Chen的团队使用GRACE数据模拟了冰盖融化如何影响地球质量分布。他们发现,最近加速的冰损失和相关的海平面上升占了2005年后极移的90%以上。

冰的损失

位于加利福尼亚州帕萨迪纳市的美国宇航局喷气推进实验室的地球物理学家埃里克·艾文斯说,研究结果表明,追踪极地的变化可以作为对目前冰损失估计的检查。他说,当一个旋转的球体的一部分失去质量时,它的自转轴将直接向损失的位置倾斜——这与陈的团队对格陵兰岛的观察完全一致。艾文斯说:“这是质量损失点的一个独特指标。”

科学家利用全球定位系统测量地球自转角度,可以在0.03毫弧秒内确定南极和北极的位置。Chen说,了解两极的运动会限制用其他方法估计冰的损失。

这可以帮助科学家观察地球的冰,以弥补GRACE与其替代品GRACE II之间可能的数据差距。NASA计划在2020年左右发射GRACE II。研究人员还可以利用极地漂移的长期记录来改善对卫星监测出现之前发生的冰损失和增长的估计。

Chen估计,有关极地移动的数据可以追溯到大约一个世纪以前,远早于地球监测卫星的出现。“我们测量极地冰盖的记录并不长,”他说。“但对于极地运动,我们有很长的记录。”