地球移动

地球发生的重大自然灾害所引发的地球运动改变

地球移动是指地球发生的重大自然灾害所引发的地球运动改变。2011年3月11日,日本东北部海岸遭遇千年不遇大地震袭击,科学家称,这场地震威力如此巨大,以至于整个地球都被移动了25厘米。此外,这场大地震还改变了地球的旋转速度,导致日长发生变化。

主要影响
美国地震专家2011年3月11日表示,日本发生的强烈地震,是日本历史上“近1200年一遇”的地震。另外,地震还让地球自转的速度快了1.6微秒。意大利国家地球物理和火山学研究所称,此次日本强震已导致地轴移动了近10厘米。东京大学地震研究所副教授酒井慎一说:“在地震发生后五六分钟,海面至少上升了3.5米。”
意大利国家地球物理和火山研究所的专家称,日本里氏9.0级的大地震释放的能量惊人,它使地球的地轴移动了25厘米,改变了地球的自转速度,对日长和季节长度造成微弱影响。
但事实上对于巨大的地球来说,这种改变非常小。多伦多大学教授安德鲁·迈尔说:“如果看看你面前的尺子,25厘米可能显得很长。但在整个地球面前,25厘米却非常微小。这种移动会改变日长,也会改变地球倾斜度,影响到季节长短,但这些影响会非常非常微小。”
美国地质勘探局的地震学家丹尼尔·迈克那马拉说,由于海底出现巨大裂缝,这场灾难还改变了日本的海岸线,使本州岛移动了了2.4米。他还警告称,地震还导致日本部分领土下沉,很多陆地将永久沉入海平面以下,“我们过去看到过很多水下城市,那就是下沉的结果” 。
东京大学地震研究所和筑波大学的专家称,这种威力的地震每隔千年可能才会遇到一次。它很可能引发更多地震,因此必须更加警惕,东京居民应该为更大地震袭击做好准备。
据外媒报道,根据美国国家航空暨太空总署地球物理学家葛罗斯的计算,因为日本发生规模8.8级强震,导致地球自转快了1.6微秒,即每天的时间减少了1.6微秒,1微秒是百万分之一秒。这次地震造成地球自转加速的程度,比2010年智利地震所造成的影响还大一点,但是2004年苏门答腊强震,使得每天地球自转快了6.8微秒。
中国地震台网中心研究员孙士 指出,只有地震级别达到8.5级以上的特大级别程度,才会引起地球自转速度的改变,我国2008年的汶川地震时就没有发生这种改变。至于这种改变会给地球带来怎样的影响,孙士 说,影响是会存在,国际上也有人在做这方面的研究,但研究还没有相对具有说服力的结果。
美国地震专家11日表示,日本时间11日下午发生的里氏8.8级强震(美国测定为里氏8.9级)是日本历史上“近1200年一遇”的地震,预计将造成数以千万美元计的损失。
美国地质调查局高级顾问戴维·艾伯盖特表示,11日发生的强震将地壳撕开一条长逾240公里、宽达80公里的裂缝。
美国地质调查局另一位知名地质学家布莱恩·阿特沃特也对媒体表示,此次日本强震释放出的能量接近于美国全国一个月的能源消耗量。以2010年美国每天消耗1900万桶石油的标准计算,此次日本强震释放出的能量近似一次性燃烧5.7亿桶石油。
原因
地震造成数公里长的岩石移动,并且改变地球质量的分布,从而影响地球自转。
后果
一座岛屿被抬高2米,地轴移动了2.7毫弧秒(约8厘米),每天的时间缩短了1.26微秒(百万分之一秒)
美国NASA(美国航空航天局)的科学家表示,智利8.8级地震移动了地球的地轴位置并将“日”的时间缩短了。
NASA科学家理查德用电脑模型计算智利地震带来的影响,他表示,“地震能够造成数公里长的岩石移动,并且改变地球质量的分布,这将影响地球自转。”“智利大地震让每一天的时间缩短了1.26微秒(百万分之一秒)。”“平衡地球质量的地轴大概移动了2.7毫弧秒(约8厘米)。”理查德还表示,由于这种变化实在太微弱,人们难以察觉,但地震引起的改变可以通过模型计算出来。2004年引起印尼大海啸的苏门答腊9.1级大地震让地球一天的时间缩短了6.8微秒,地轴也因此移动了2.3毫弧秒。
英国利物浦大学地球科学教授安德斯称,地震还会带来一些其他更为显著的变化,比如岛屿位置改变。“智利第二大城市康赛普西翁沿岸的圣玛丽亚岛被抬高了2米”,而以往的地震也让这座岛屿处于不停的上升之中。
英国地质研究中心地球隐患与系统部门负责人戴维·科律治在电话采访中表示,“这被我们称作花样滑冰效应。”“花样滑冰选手转圈的时候,随着她的移动,她的手会由伸展向里缩紧,这样她就会越转越快。地球转动的道理也是一样,如果改变质量的分配,自转速率也会改变。”
中国台湾地区专家冯超(音)也表示,地球的这些变化一旦产生,就将永久持续。“虽然这些细微变动会被其他原因引起的大变化而掩盖,比如大气质量有变等。”
科学家最新研究显示,地球海洋升温将导致未来百年内地球轴心倾斜。之前,研究人员曾认为全球气候变暖对地球轴心的影响可忽略不计,但他们称,这项改变将足以解释当地球摇摆晃动时所产生的附带效应。
美国加利福尼亚州喷气推进实验室的费利克斯·兰德尔说:“地球像一个陀螺,如果其质量在一侧分布不均匀,其旋转轴将轻微发生变化。”比如,随着地球大冰原的消失,北美洲、欧洲和亚洲大陆出现下沉,地球北极正以每年10厘米的速度朝向西经79度方向迁移。兰德尔和同事们认为,格陵兰岛冰原融化可能导致地球轴平均每年倾斜2.6厘米,该倾斜比率未来几年内逐渐增加。
全球气候变化政府小组研究人员模仿了地球气候变化,发现随着海洋变暖和逐渐扩容,更多的海水将冲入较浅的海洋架,在未来百年内,预计这种微妙的变化将导致北极旋转轴每年移动1.5厘米。
不过,兰德尔指出,这种气候影响是十分微弱的,地球北极并不会以一种疯狂的方式变化。此外,兰德尔和同事们此前还研究发现,气候变暖会导致地球的质量朝高纬度分布,更接近旋转轴,从而使地球旋转得更快。
2010年2月27日发生于智利的8.8级地震是有史记录以来最强烈的地震之一。此次地震所造成的巨大破坏也是众所周知的。不过,美国宇航局科学家研究发现,智利大地震不仅仅造成了地表的人员伤亡和财产损失,还可能移动了地球形状轴,改变了整个地球质量的平衡。
位于加利福尼亚州帕萨迪纳的美国宇航局喷气推进实验室的地球物理学家理查德-格罗斯介绍说,“根据我们的计算,这次地震造成了地球形状轴位移了大约3英寸(约合7.6厘米)。”如果地球倾斜超过3英寸,你或许可以感觉到。但是,格罗斯表示,“形状轴定义的并非是地球的倾斜程度,而是它的平衡程度。”
众所周知,地球并不是一个完美的球体,大陆和海洋在地球上的分布也并不均匀。在北半球,陆地要多一些,而在南半球,海洋要多一些。这种不对称性所带来的结果是,地球会在自转过程中缓慢地摇摆。形状轴就是地球质量平衡的轴,自转轴围绕着形状轴摇摆。格罗斯表示,“智利大地震移动了足够的物质,足以改变整个地球质量的平衡。”
事实上,地球形状轴的改变并不是新鲜事物。“冰河时代反弹”也会造成地球形状轴每年移动10厘米的距离。在大约1.1万年前最后一个大冰河时期之后,许多厚厚的大冰原开始消失。这就减轻了地壳之上的压力,使得地球得以放松并“反弹”回到一个更圆的球形。这个“反弹”过程仍在继续,因此地球形状轴也会发生自然的移动。
在地球形状轴发生自然移动的同时,2010年2月27日的大地震也造成了地球形状轴一定的位移。不过,科学家也承认,这种理论仅仅局限于模拟计算和推测。格罗斯表示,“我们还没有具体地去测量这种位移,但我们计划进行尝试。”
对地球形状轴的测量,关键之一就是利用全球定位系统(GPS)。格罗斯认为,“利用GPS全球接收网络,我们可以以更高的精度监测地球的自转。地球自转和地球形状轴方向变化会影响我们从卫星上接收到的信号,因为卫星是围绕地球轨道运转的。”事实上,GPS已经被应用于监测地球自转的常规变化。GPS发现,地球表面的潮汐、风力、洋流以及地球内部熔岩的循环模式都会调节地球的自转。比如,一月份的一日时长比六月份的一日时长会多出1毫秒。
格罗斯相信,他能够发现地震对GPS信号的影响。他表示,“我将利用GPS对地球的自转进行测量,减去潮汐、风力、洋流所产生的效果,那么地震所带来的影响就很容易发现。”
近期的一些报道主要聚焦于地球一日时长的变化。报道指出,此次智利大地震将地球日缩短了1.26微秒。这是事实,但这种理论也忽略了风和潮汐的影响。它们也会缩短地球的一日时长。不过,它们的影响比地震小得多,缩短的时长也仅仅是地震所缩短的时长的千分之一。格罗斯认为,真正的新闻应该是地球形状轴的变化。
此前,很少有人测量地震引起的地球形状轴的变化。早在2004年,格罗斯曾经试图监测印尼苏门答腊9.1级地震所引起的地球形状轴的变化,但他最终未能发现任何相关信号。不过,格罗斯认为,苏门答腊地震造成地球形状轴的改变幅度并不大,因为苏门答腊位于地球赤道附近。智利大地震虽然相对较弱,但可以产生更大的位移。
格罗斯表示,“智利断层的方向有可能产生更强的信号。”他希望在未来数月内能够得到明确的答案。
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