土地及空间研究院核心成员、土地测量及地理信息学系空间大地测量学及地球科学讲座教授陈剑利教授,近日联同国际专家团队,在《美国国家科学院院刊》发表了一项突破性研究。该研究首次通过观测数据,证实了英国地球物理学家Harold JEFFREYS于1940年提出的「钱德勒摆动触发原理」,该理论认为地极移动的周年变化是引起钱德勒摆动的重要成因。
钱德勒摆动是地球自转轴相对于地球表面的小幅度摆动,周期约为433天。该现象是继美国天文学家Seth CHANDLER在1891年首次发现后而命名。钱德勒摆动是地球自转轴的共振运动,若没有持续受外在物理刺激,晃动强度会因地幔物质变形以及固体地球、海洋与大气间的摩擦等原因造成的能量流失而逐渐减弱。
钱德勒摆动的振幅大小不一,但一般介于150至350毫角秒(相当于地表5至10米)。然而,自1900年以来,钱德勒摆动曾出现过两次显著减弱(几乎消失)的时期:其中一次出现于1920年代,另一次则于2010年代。尽管科学家普遍认为地球气候系统内水分和空气的运动是维持钱德勒摆动的原因,但详细的地球物理触发机制仍然是百年之谜。引发前两次钱德勒摆动振幅减弱现象的背后因素依然不明。
研究团队翻查过去125年的顺行周年地极运动振幅纪录,观察到曾经出现了周期长近六年的摆动,并发现这现象是源于气候变化。此外,他们指出这为期六年的地极摆动是触发钱德勒摆动的关键成因:团队发现出现在1920年代和2010年代期间的摆动事件,正正与钱德勒摆动幅度减弱时期互相吻合。
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