活动多变的星球
地球作为我们赖以生存的家园,它的一举一动都在不断地影响着生活在这个地方的生命。了解地球便是我们最好的学习方式,通过对地球深入的了解,我们便能够知道如何去应对可能发生的事件,人类可以更好的在里繁衍生存。
多年以来,我们一直都听闻到全球变暖,温室效应导致了我们生活的家园变得越来越糟,同时环境的破坏导致地球的内部条件开始变得恶劣。
全球变暖趋势加剧
说起这些你可能不会陌生,但你可能还不知道地球的运动,它在不断进行且是一种持续已久的活动。这样的运作方式让地球内部每年都会吞噬数亿吨水,就像人口渴喝水一般,不过地球的饮水量要比人疯狂多了。
那这些水去哪儿了呢?全球水资源的稀缺是否和地球的饮水有关系?如此巨量的饮水让人不得不感到一阵不安,因为水对于生命的活动实在太过重要,没有了水,生命基础也就不复存在。
水资源的稀缺是否和地球的饮水有关系?
地球的这种活动不像暴风雨、海啸、地震,这种奇特的现象虽然让人们感受不到太多实质性的体验,但只是想着这样的后果就让人后背发凉。它给人更多带来的是一种心理上的不安,这比任何灾难灾害都恐怖。
不断喝水的地球
地球的这一奇特现象也不是最近才发现的,早在2015年就有科研团队在对这件事进行研究了。这种现象在海洋区域特别明显,主要是一些大型的海底沟壑、裂谷。
地球的奇特现象
马里亚纳海沟作为地球上的大型海沟之一,它的活动吸引了科学家们的注意力,于是科学家们就对这条海沟进行了监测信号的捕捉。研究人员在海沟的不同位置安放了监测点,这些监测点配有声纳仪器进行信号捕捉。
只要海沟附近会有地震信号,就能够被探测器捕捉到,因为科学家们推测地球的吸水可能跟地壳活动有关。同时,科研团队还希望借助该科学仪器的监测,较为详细的记录下海水进入地球内部的速度,以此来推断到底有多少水被吸入了进去。
马里亚纳海沟的位置
经过几年的数据监控,2018年11月,这支来自美国圣路易斯华盛顿的科研团队发表了关于揭露马里亚纳海沟的这种奇特行为。数据很是惊人,早前科学家们推断海沟的吸水量可能在每年的7亿吨左右,但通过科学仪器几年的观测发现,马里亚纳海沟的海水吞噬速度到了每年30亿吨以上,这种令人感到夸张的速度让人不寒而栗。
马里亚纳海沟正在大量吞入海水
事实上,不止是马里亚纳海沟,希腊的爱奥尼亚海域也在大量地吸入这些海水。地中海地区的这片海域的洞口每年能够吸入3.2万吨海水,这种情况已经持续了近一千年。可以说只要是一定深度的海沟,有着与地幔深处的联系都会有这种吸水的情况出现。
爱奥尼亚海域也会吸入海水
地球喝水这件事看来已经存在了数千年,甚至上万年之久,那究竟是什么因素导致了地球会变得这样口渴呢?答案还是在地球本身,可以说这是一种地质演化催生出来的结果。
地球喝水已经存在了上万年
这还得从地球的板块运动和地质活动说起,最早的地球刚开始形成时,陆地不像现在这样分散,而且整个核心处于快速运动的过程中。这使得地球的板块在岩浆的作用下,一直处于变化流动的过程。地球板块的软流圈下,岩石圈位于它的上方,而它的温度要比岩石圈高出不少,而且一直处于融积状态。
地球的运动
于是岩石层发生各种挤压、碰撞,这些运动构成了我们今天所看见的盆地、山脉。一些被海水淹没的地区成为了岛屿、海岸、沟壑,不过这些景观都需要水去运作。
来自哈佛大学的研究发现,地球的板块运动应该在32亿年前就已经开始了,这种剧烈的运动一直持续到1.5亿年前开始逐渐平缓下来。期间形成的海沟、腔洞开始吸纳海洋中的水。
地球板块构造
这种变化实际上并不明显,几十亿年来地球的水分也一直处于一种平衡的状态,正是这种细微的平衡才使得我们难以察觉。
循环与平衡
所以说那些担心地球水资源会被地球自身吸收掉,甚至消失的人们可以放下他们的顾虑了。那么,地球的自身平衡又是怎样去维持这样一种奇特景象呢?答案就是气象。
地球水资源面临短缺问题
这些被吸入进地球的水分并不会永远地消失在地球内部,它们会通过其他方式重新排出。要知道地球上的大多数地震、海啸和火山喷发都发生在海洋深处。
自然灾害大多数发生在海洋深处
当海底的火山进行喷发时,曾被吸入进去的水会被重新释放在海洋中,地震活动也会使得水分重新释放出来。你可以把这些东西想象成一个袋子,这个袋子的开口就是吸入海水的入口。当你用针捅破这个袋子或者用力扯开这个袋子的时候,里面的水便会喷涌而出。
火山喷发会导致海洋水分释放
通常这些海沟都是处于大型板块之间,这使得它们的地质活动会更加地频繁,比起海水被吸入进这些深不见底的洞腔,那些小型岛屿才是最危险的,因为一不小心就有可能因为这种剧烈的活动而被“吸入”滑落进去,成为沟壑的一部分。
对于地球来讲,每天面对最多的事可能就是地震了,地震对于这种水体变化的影响还不止于此。每天地球上大大小小的地震会有上千次,地震给地球带来的影响造就了它现在的样子。
地震对水体变化的影响
影响地震变化的还有引潮力的作用,位处日月体系的地球会在引潮力的影响下产生60厘米的震荡起伏,固体地壳半日产生20厘米的震荡起伏。这种作用力是无数小型地震发生的原因,而大型地震则是长期的应力积累,潮汐则是其主要的诱因。
潮汐力给地壳带来的膨胀和收缩的交替,这是海洋底下发生扩张的周期性动力。这种作用还体现在地球扁率的变化中。科学家对于潮汐力的最新计算结果表明,月亮在赤道时产生的半日潮对大气对流层、水圈、液核都有显著影响。
月球和潮汐力
此外,受陆地带来的阻拦 ,大气、洋流、海洋会形成涡旋以及湍流,冷暖海水上下的相互振荡与混合。这就造成岩石圈和下地慢分别有非常大差异体积膨胀,这种潮汐形变引起了全球性的地壳容积和地表面积变化。
不同的潮汐类型组合有不同的转换周期,一般来讲是在两周左右,但也存在一周周期的潮汐。两周周期的厄尔尼诺指数通常会出现两个峰值和谷值,次一级以一周为周期,这种周期变化还体现在气温的差异上。
月球为何会被潮汐锁定
而一周周期的最初观察来自于1921年对月亮和太阳引潮力研究,这其中就观察到了具有7天或者9.1天的振幅周期变化。另外,来自NASA的卫星因观察到这种周期性的高速太阳风产生的大气层“呼吸”式的变化,地球大气层会有序地的扩大或者收缩。
大气层“呼吸”式的变化
太阳27天的自转周期让太阳风一般以9天为周期冲击地球,有时会是七天。大气层的呼吸式改变造成地壳容积的增减,由此产生地幔排液排气活动。
但如果仅是这样活动就能让地球每天“损失”数亿吨水的话,还是太小儿科了,地球内部自身的存在比你想象的还要奇妙。不仅是这些海沟洞腔,就连海底深处的石头也会“喝水”。
地球的内部结构之地幔
根据科学家的统计,地幔区域的含水量比海洋中的总水量多出14倍,这远超过地表水。由于地幔处的环境和海洋不同,这里储水的方式也大不一样。水以一种水合的方式存在于这些矿物石中,这便是矿物水合作用。
在地质学中,这个过程被称作“逆向变质”,它时常伴随着“交代作用”一起,是矿体周围岩石蚀变的特征。这种水合方式通常与火山活动和地质构造的热液循环同时发生。
地幔区域的含水量远超过地表水
这种方式通常会诞生出一种特殊的矿物石——尖晶橄榄石。它是属于一种高温高压下的矿物,是橄榄石的同质异相体。它最早在1969年的一颗名为Temham陨石中所发现,通过光谱分析,科学家认定了这就是尖晶橄榄石。
尖晶橄榄石是橄榄石的同质异相体
对其进行进一步分析后,这种矿物石的晶格中至少含有1.4%的水。这类矿物石通常都埋藏在地面410千米以下,而且再往下,会随着压力的升高,它的密度会变得更高。超过660千米的地底深处,这类橄榄石还会发生相变,成为硬度更高的方镁石。
地幔中的地壳板块
海洋底下的火山喷发和地质活动释放出水,陆地火山的水分释放、海洋的水分蒸发成为云,最后云再成为雨水回到海洋中被地球吸入。地球奇妙的循环平衡使得这一切变成自然体系的一部分,正是因为这种强大的循环能力才使得这种变化难以察觉而且相对稳定。
地球强大的循环能力
来自循环之外的破坏
所以,从地球本身来看,这一切的活动都太正常不过了,人类不必担心因水源大量的吞噬而可能导致各种问题的发生。也不必担心这种吞噬运动会让水消失,反观我们自己才是应该更加注重的。
对比起海洋这些水分的“消失”,全球冰川的消融才是更可怕的。21世纪以来,在过去的20年里,每年有2700亿吨冰消失。这些消融的冰川化作流水融进了海洋,使得海平面上升。
冰川的消融导致海平面上升
目前全球五分之一的水来自于这些融化的冰,如果将这些融化的冰分布在爱尔兰岛上,足以将爱尔兰岛沉没3米深。同时,这些消融的情况不但没有减少,反而还在以每十年480亿吨的速度增长。
冰川作为宝贵的淡水资源,一旦陆地上的冰川消失殆尽,人类可以直接饮用的淡水资源将会大大减少。这种消融模式还会因为彼此之间的影响形成一种恶性循环,如果不能够找到一个合理的解决办法,在未来水资源会变得更加稀缺。
冰川作为宝贵的淡水资源
和地球的循环不同,人类无法像地球这样自给自足,消融的冰川无法再重新利用。同时这些变化还使得相关下游数十亿人的水供应,特别是在干旱时期,这种供应问题会显得更加严重。
保护水资源 人人有责
人类在有限的历史发展中积累下来的文明对于地球历史来讲微不足道,地球有足够的时间去进行恢复,而人类没有。人类要想在地球上长久地生活下去,必须把自己看作是地球的一部分,而不能把自己独立出来成为一个单独的个体。返回搜狐,查看更多
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