Удаление грунтовых вод влияет на земную ось

Растущий спрос на воду на Земле приводит к широкомасштабным глобальным изменениям. Истощение подземных вод привело к неблагоприятным изменениям в непосредственной окружающей среде, таким как проседание земель, ухудшение качества воды и осушение подземных водоносных горизонтов.

Ученые также обнаруживают, что скорость и величина откачки воды из подземных источников имеют эффекты планетарного масштаба, в частности, настолько наклоняют ось Земли, что теперь это можно измерить учеными.

Земля имеет естественный наклон около 23,5 градусов и вращается со скоростью около 1000 миль в час по своей оси север-юг. Ось имеет решающее значение для сезонных изменений погоды и других климатических и экологических эффектов, которые обеспечивают нормальные циклы нашей планеты.

Однако недавние исследования показывают, что сейчас ситуация меняется, и на эти изменения снова влияет человеческая деятельность. Теперь ученые сообщают, что из-под земли выкачивается так много грунтовых вод, что это влияет на вращение Земли вокруг своей оси и способствует постоянным изменениям.[1]

В период с 1993 по 2010 год исследование 2010 года подсчитало, что из недр Земли было извлечено 2150 гигатонн воды, что эквивалентно примерно 6 миллиметрам общего подъема океана, если эта вода была помещена на поверхность океанов Земли.

Чтобы понять последствия истощения подземных вод, исследование рассмотрело движение полюсов. Полярное движение — это движение или смещение оси вращения Земли относительно ее поверхности, часто измеряемое как дрейф Северного и Южного полюсов.

Исследователи смоделировали полярный дрейф с учетом и без учета добычи подземных вод. Без учета 2150 гигатонн перераспределения подземных вод, рассчитанных на основе исследования 2010 года, модель неправильно рассчитала полярный дрейф на 4,3 сантиметра (1,7 дюйма) в год, как показано пунктирной линией. синяя линия на рисунке (b) ниже.

Ученые теперь показали, что полюс Земли сместился к 64,16° восточной долготы со скоростью 4,36 см/год в период с 1993 по 2010 год. Это означает, что с каждым годом мы все дальше отдаляемся от предыдущего наклона оси Земли.

Это произошло главным образом из-за того, что было добыто так много воды, что теперь это способствует общему повышению уровня моря за счет перераспределения этой воды обратно в океаны. Изменения давления и массы воды между подземными резервуарами и поверхностью меняют общую массу воды и ее вклад в наклон Земли.

Ось Земли можно измерить с помощью радиотелескопа, наблюдая за неподвижными объектами в космосе. Изменения массы позволяют Земле смещать свою ось; поскольку на Земле находится больше массы, это может перемещать ось Земли.

Обычно это носит временный характер, поскольку масса возвращается к своему прежнему уровню после того, как масса перераспределяется или переходит из одной формы в другую. Движение расплавленной породы между земной корой и ядром также меняет общую массовую структуру Земли.

Моделирование теперь показывает, что добыча подземных вод также вносит значительный вклад в долгосрочное изменение массы на Земле. Смещение воды изнутри Земли наружу привело к смещению оси Земли в общей сложности на 78,48 сантиметра в период с 1993 по 2010 год.

Чтобы сделать общий расчет того, как грунтовые воды способствуют наклону Земли и его влиянию на общее повышение уровня моря, необходимо было собрать данные об атмосферном давлении, давлении на дне океана, искусственных резервуарах за плотинами, полярных льдах, массе горных ледников, ветре, течении и грунтовых водах. определяется на основе различных баз данных и оценок, сделанных на основе моделей. Глобальная гидрологическая модель PCR-GLOBWB использовалась для оценки общего забора воды из подземных резервуаров.[2]

Что также потенциально тревожно, так это то, что добыча подземных вод также существенно влияет на повышение уровня моря из-за такого перераспределения воды. В целом, исследование было ограничено тем фактом, что оно проводилось только в 1993 году, тогда как основная добыча воды из подземных резервуаров началась ранее в двадцатом веке.

Это означает, что исторические тенденции и общий вклад подземных вод могут быть изучены, если исторические оценки добычи воды могут быть сделаны с учетом их потенциального воздействия на наклон оси Земли путем учета этого фактора в моделировании, которое также включает в себя другие факторы, такие как изменение расплавленной лавы между земными горизонтами. корка и ядро.