Аннотация:
Согласно последним исследованиям в области геофизики, планета, на которой мы живем, претерпевает, казалось бы, парадоксальный процесс деформации: в разных измерениях Земля «становится одновременно более круглой и плоской».
Исследовательская группа под руководством Кристофера Коцакиса, геолога из Университета Аристотеля в Салониках, Греция, опубликовала статью в журнале Geophysical Research: Solid Earth и отметила, что этот процесс морфологического изменения значительно ускоряется, а ускоренное таяние полярных ледяных шапок является одной из основных движущих сил этого явления.
Под действием центробежной силы вращения Земля представляет собой не идеальную сферу, а эллипсоид с небольшой выпуклостью на экваторе и небольшим уплощением на полюсах. В течение длительного времени земная поверхность подвергалась ледниковой изостатической перестройке (ГИА) – с тех пор, как ледники отступили в конце последнего ледникового периода около 11 000 лет назад, земная кора, некогда выдержавшая вес огромного ледникового щита, упруго восстанавливалась крайне медленно. Наблюдения 1980-х и 1990-х годов показали, что геоид Земли в целом медленно эволюционирует, приближаясь к сфере, вместе с этим процессом отскока.
Однако последние данные измерений глобальной спутниковой навигационной системы (ГНСС) нарушают эту мягкую тенденцию. Сравнивая записи высокоточного мониторинга с 1997 по 2015 год, ученые обнаружили, что скорость роста твердой коры в полярных регионах удвоилась менее чем за 20 лет, ускорившись с первоначальных примерно 0,5 миллиметров в год до 1 миллиметра в год; в то же время твердая земля вокруг экватора продолжала опускаться с постепенно возрастающей скоростью. Подъем полюсов в сочетании с опусканием экватора означает, что внешняя оболочка «твердой земли», представленная скалами, фактически становится выше и круче, ее геометрическое сжатие уменьшается, а общая форма ускоряется, становясь «округлее».
Что вызывает недоумение, так это то, что, вопреки округлению геометрического контура твердой коры, «Геоид» (Geoid), который представляет собой распределение массы Земли и гравитационную эквипотенциальную поверхность, в течение того же периода продемонстрировал тенденцию к непрерывному уплощению. Исследовательская группа объяснила, что это, казалось бы, противоречивое «двойное преобразование» физически последовательно. Из-за глобального потепления огромные ледники в Гренландии и Антарктиде быстро тают. Скалистая кора, первоначально подавленная в полярных регионах, после освобождения от тяжелого груза быстро поднялась вверх, образовав более округлую твердую поверхность. Однако огромные количества ледяной воды, образовавшейся в результате таяния, не остались на полюсах, а в больших количествах утекли в океаны средних и низких широт, в результате чего центр тяжести земной поверхности скапливался и смещался к экватору.
Поскольку гравитационное поле напрямую реагирует на изменения в распределении массы, большое количество водных масс утекает в низкие широты, что усиливает аномальную гравитационную выпуклость вблизи экватора, тем самым заставляя геоид становиться более плоским. Ученые отметили, что это исследование не только ясно раскрывает глубокую реконструкцию физической формы Земли, вызванную изменением климата, но также обеспечивает ключевую основу для коррекции динамической модели для высокоточного измерения спутниковой орбиты, глобальной калибровки эталонного повышения уровня моря и мониторинга деформации полярной коры.
Комментарии