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全球6800余座大坝蓄水或改变地球自转轴 人类用水行为被证实影响地球物理特性

  • 来源:网络编辑

(亚太快讯消息)据Forbes JAPAN报道,过去两百年间,为满足农业灌溉、饮用水储备及水力发电等需求,人类在全球范围内修建了超过6800座大坝。这些大坝集中储存了巨量的水资源,研究表明,正是这种人为聚集的水体质量,正在对地球的倾斜状态产生实质性影响。

地球的“极点”——即自转轴与地球表面相交的两个点——会因为地球质量分布的变化而发生偏移,这种现象被称作“极移”。虽然相较于地质年代的变化而言,这种偏移幅度极其微小,但其成因与我们在链球运动中看到的物理机制类似:当运动员挥舞链球时,中心轴线也会随之晃动。

以往,极移主要由自然因素推动,例如太阳和月亮的引力作用、冰盖的增长与消融、大陆板块的缓慢漂移等,这些都是在漫长的地质时间尺度上发生的。然而,最新研究表明,人类的行为也可能在几十年甚至更短的时间内,引发可测量的地球物理变化。

来自哈佛大学地球与行星科学系的研究生娜塔莎·瓦伦奇奇是该研究论文的第一作者。她指出,修建水坝并蓄水,意味着将大量海水从海洋中移除,这不仅导致全球海平面下降,还通过改变水体质量的空间分布,影响了整个地球的质量重心。

瓦伦奇奇团队利用全球水坝数据库,绘制了涵盖各水坝位置与蓄水容量的分布图,并将其与1835年至今的极移轨迹进行了对比分析。研究发现,在1835至1954年间,由于北美与欧洲大规模修建水坝,造成地球质量向赤道方向移动,从而使北极点在东经103度方向上偏移了约20.5厘米。这条经线穿越俄罗斯、蒙古、中国及中南半岛,与西经77度线组成一个大圆。

而在1954至2011年间,随着非洲东部与亚洲地区开始大量建设水坝,极点又向西经117度方向移动了57厘米,该经线穿越北美和南太平洋,与东经63度线形成大圆。综上,自1835年至2011年,自转极的总位移长度达到了113厘米,其中近九成发生在20世纪。

实际上,早在2023年,就有另一项由Seo等人发表在《Geophysical Research Letters》的研究指出,人类抽取地下水并将其转移至远地使用,同样造成质量重分布。1993年至2010年间,这一行为使地球向东“倾斜”了约80厘米。

此外,2016年刊登于《Science Advances》的研究也曾指出,随着气候变暖导致极地冰盖融化,大量质量从两极向赤道迁移,这将进一步增强极移效应。

尽管地球的极点每年都会因自然摆动而出现数米级别的变动,因此目前观测到的这一人为影响尚不足以引发灾难性后果,但这项研究无疑提醒我们:人类活动对地球系统的干预,已经深刻且真实地作用在全球尺度之上。

国际空间站拍摄的中国长江三峡大坝(左下中央)全景图(2009年4月15日摄) 图源:Forbes JAPAN

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