NASA確定地軸飄移三大原因 人類活動改變了地球基本運作方式

我們都知道地球自轉軸會飄移和擺動，但過去科學家認為冰期後反彈是導致地軸飄移的主因，直到現在，NASA 科學家收集整個 20 世紀的資料，確認共有 3 大原因造成地軸飄移：冰期後反彈、格陵蘭島冰蓋損失以及地函對流。其中，造成格陵蘭島冰蓋流失的罪魁禍首，正是人類活動引起的全球暖化。

地球除了奔跑在一條圍繞太陽公轉的軌道外，也會繞著自身軸轉動，這條穿過北極和南極的假想線就稱為地軸。長久以來，我們已經知道地軸有飄移與擺動現象，前者稱為極移（polar motion），指地軸相對於地表的位置會緩緩飄移；後者稱為章動（nutation），指地軸出現如「點頭」般的搖晃現象。

根據之前的研究資料，1900~2000 年間地軸每年飄移約 10 公分，到本世紀末總計將飄移 10 公尺多。過去，科學家認為極移現象起因於冰期後反彈（glacial rebound）：想象地球是一顆球，當地球經歷冰河期時，大量冰川壓在地殼上導致球體變形，而隨著冰河期退卻、冰川開始融化，地球開始恢復原本形狀（即地殼重新擴張），導致地球質量重新分佈，進而使地軸飄移，這過程自 1 萬 6,000 年前最後一次冰河期結束後便持續至今。

但新論文第一作者、 NASA 地球系統科學家 Surendra Adhikari 表示，改變地軸變化的關鍵因素可不只上述一個，因為冰期後反彈只能導致地軸每年飄移約 3.5 公分。

為了找出還有哪些未知因素導致地軸飄移，研究團隊設計出一套地球自旋物理學計算機模型，加入20 世紀大陸冰川（冰蓋）與海水平衡變化的所有資料，終於找出影響地軸飄移至關重要的第 2 個原因：格陵蘭島冰蓋大量融化。

人類活動改變地球基本運作

目前地球上僅存的大陸冰川只剩下南極洲與格陵蘭島，南極冰蓋覆蓋範圍約 1,400 萬平方公里，一旦南極冰蓋融化，全球海平面將上升 61.1 公尺；格陵蘭冰蓋則佔據格陵蘭島 82% 陸地面積，如果格陵蘭冰蓋融化，將導致海平面上升 7.2 公尺。

而隨著 20 世紀氣溫上升加劇，格陵蘭冰蓋至今已有約 7,500 億噸的冰融化進入海洋，這導致地球質量分佈發生變化，進而使地軸飄移。

造成地軸飄移的最後一個原因則是地函對流。已知地函對流會影響地殼板塊運動，研究合著者Eric Ivins 形容，就好像放在瓦斯爐上的一鍋湯，當湯（地函）被加熱時，湯裡的料（板塊）就會浮浮沉沉，當板塊分佈發生變化時，或多或少也會影響到地軸。

現在科學家已經確定了這三大關鍵因素，未來就可以區分地球長期地質過程與氣候變遷引起的影響。不過團隊也指出，持續暖化可能會加速格陵蘭島冰蓋損失，進而加快地軸的飄移速度，這可能影響導航，但不會影響生態系統或日常生活。令人驚訝的只是，人類活動正在改變地球的基本性質及運作方式。

新論文發表在《地球與行星科學快報》。