「波茨坦土豆」與全球氣候變暖

「波茨坦土豆」與全球氣候變暖

2002年3月17日

利用衛星從太空測量地球各處的重力加速度的測量結果表明，按照重力的分布核算，地球的形狀如同「土豆」。

2002年3月17日，美國國家航空航天局和德國航天宇宙航空中心聯合發射了一對雙生子衛星「格瑞斯」（GRACE是英文字頭的縮寫，意指重力恢復與氣候實驗）。格瑞斯升空的目的是測量地球重力場，以及重力場隨時間的變化，測量的精度相當驚人。

格瑞斯的雙子衛星的原理是這樣：如果地球表面的重力場按照球形均勻分布，這兩顆衛星就會沿著軌道平穩地運行。但事實上，地球的質量分布並不球對稱，致使重力場出現了不均勻分布，兩顆衛星的軌道就會受到擾動，它們的運動速度和加速度會忽小忽大，兩顆衛星間的距離和相對速度也相應地發生變化。

波茨坦地學研究中心的研究人員把重力分布圖形繪製了出來，人們戲稱它為「波茨坦土豆」，這個「土豆」顯示，「重力地球」與「自然地球」的形狀大不相同。比如無論是什麼東西，拿到印度就會略輕，而原本在印度感到輕的東西拿到別處就會變重。

「波茨坦土豆」怎麼與「全球天氣變暖」掛起鉤來了呢？原來通過格瑞斯的數據，把格陵蘭的重力場隨時間變化情況與這裡冰川融化情況加以比對時發現，這兩種情況居然彼此相關。格瑞斯實驗表明，依靠測量地球重力場，監測極地冰山，進而能確認全球天氣的變化進程。

格瑞斯連續10年的重力場數據已經獲得廣泛的應用。我國學者，也用格瑞斯的數據研究了華北、京津冀地區的地下水儲量，為決策部門提供了決策的依據。此外，格瑞斯的數據也對地球物理學、大地測量學、海洋學等領域的研究提供了支撐。

2018.3.17.星期六 戊戌年二月初一

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