Usando dados de satélite sobre a forma como a água se move ao redor da Terra, os cientistas da NASA resolveu dois mistérios sobre oscilações na rotação do planeta - um novo e mais uma de um século de idade. A pesquisa pode ajudar a melhorar o nosso conhecimento sobre o clima do passado e do futuro. eixo de rotação da Terra desvia lentamente em torno dos pólos; o mais distante que tem cambaleado desde observações começou é de 37 pés (12 metros). Essas oscilações não afetam nossa vida diária, mas eles devem ser levados em conta para obter resultados precisos de GPS, satélites e observatórios em terra de observação da Terra.
Em um artigo publicado hoje na ciência avança, Surendra Adhikari e Erik Ivins, do Jet Propulsion Laboratory da NASA em Pasadena, Califórnia, pesquisaram como o movimento da água ao redor do mundo contribui para oscilações de rotação da Terra. Estudos anteriores apontaram muitas conexões entre processos na superfície ou o interior da Terra e caminhos errantes do nosso planeta. Por exemplo, manto da Terra ainda está reajustando à perda de gelo na América do Norte após a última idade do gelo, e a massa reduzida abaixo desse continente puxa o eixo de rotação em direção Canadá à alíquota de algumas polegadas a cada ano. Mas alguns movimentos ainda são intrigantes.
Por volta do ano 2000, o eixo de rotação da Terra tomou uma volta abrupta em direção ao leste e agora está à deriva quase duas vezes mais rápido como antes, a uma taxa de quase 7 polegadas (17 centímetros) de um ano. "Já não está se movendo em direção a Hudson Bay, mas em vez disso em direção às ilhas britânicas", disse Adhikari. "Isso é um balanço enorme." Adhikari e Ivins se a explicar esta mudança inesperada.
Os cientistas sugerem que a perda de massa da camada de gelo derretendo rapidamente da Groenlândia e da Antártida poderia estar causando o deslocamento para o leste do eixo de rotação. Os cientistas do JPL avaliada essa ideia usando observações dos satélites NASA / Centro Aeroespacial Alemão gravidade de recuperação e Experiment Climáticas (GRACE), que fornecem um registro mensal de alterações na massa em torno da Terra. Essas mudanças são em grande parte causada por movimentos da água através de processos cotidianos, como acumulação de neve e da água subterrânea esgotamento. Eles calcularam quanta massa estava envolvido na ciclagem de água entre as áreas de terra da Terra e seus oceanos 2003-2015, e na medida em que as perdas de massa e ganhos puxado e empurrado sobre o eixo de rotação.
Adhikari e cálculos Ivins 'mostrou que as alterações na Gronelândia sozinho não geram a quantidade enorme de energia necessária para puxar o eixo de rotação na medida em que se deslocou. No Hemisfério Sul, a perda de massa de gelo da Antártida Ocidental está puxando, e ganho de massa de gelo na Antártida Oriental está empurrando, o eixo de rotação da Terra no mesmo sentido que a Groenlândia está puxando-o do norte, mas o efeito combinado ainda não é suficiente para explicar a aceleração e nova direção. Algo leste de Greenland tem que estar exercendo uma atração adicional.
Os pesquisadores descobriram que a resposta na Eurásia. "A maior parte da resposta é um défice de água na Eurásia: o subcontinente indiano e região do Mar Cáspio", Adhikari said.The descoberta foi uma surpresa. Esta região perdeu massa de água devido ao esgotamento de aquíferos e seca, mas a perda é longe de ser tão grande como a mudança nas camadas de gelo.
Então, por que a perda menor ter um efeito tão forte? Os pesquisadores dizem que é porque o eixo de rotação é muito sensível às mudanças que ocorrem em torno de 45 graus de latitude, norte e sul. "Isso está bem explicado na teoria da rotação de objetos", explicou Adhikari. "É por isso que as mudanças no subcontinente indiano, por exemplo, são tão importantes."
No processo de resolver este mistério recente, os pesquisadores inesperadamente surgiu com uma solução nova e promissora para um problema muito antigo, também. Uma oscilação particular na rotação da Terra tem intrigado os cientistas desde observações começaram em 1899. A cada seis a 14 anos, o eixo de rotação oscila cerca de 20 a 60 polegadas (0,5 a 1,5 metros) ou leste ou oeste da sua direção geral de drift. "Apesar de enormes esforços teóricos e de modelagem, nenhum mecanismo plausível foi apresentada que possa explicar esta oscilação enigmática", disse Adhikari.
Alinhando um gráfico da oscilação leste-oeste durante o período em que estavam disponíveis contra um gráfico das alterações no armazenamento de água continental para o mesmo período de dados de graça, os cientistas do JPL viu uma semelhança surpreendente entre os dois. Mudanças no gelo polar parecia não ter relação com a oscilação - apenas mudanças na água em terra.anos de seca na Eurásia, por exemplo, correspondeu às oscilações para o leste, enquanto anos húmidos correspondeu Westward balanços.
Quando os pesquisadores de entrada as observações graça a mudanças na massa de água da terra a partir de abril de 2002 a março 2015 em equações clássicas da física que prevêem pole positions, eles descobriram que os resultados correspondeu ao leste-oeste observado oscilar muito de perto. "Isto é muito mais do que uma correlação simples", disse o co-autor Ivins. "Nós isolamos a causa."
A descoberta levanta a possibilidade de que a ficha 115 anos de oscilações leste-oeste no eixo de rotação da Terra pode, de fato, ser um notavelmente bom registro de mudanças no armazenamento de água da terra. "Isso poderia nos dizer algo sobre o clima do passado - se a intensidade da seca ou umidade tem ampliado ao longo do tempo, e em que locais", disse Adhikari.
"Os registros históricos do movimento polar são tanto globalmente abrangente na sua sensibilidade e extraordinariamente precisas", disse Ivins. "Nosso estudo mostra que este conjunto de dados legado pode ser usado para alavancar informações vitais sobre as mudanças no armazenamento de água continental e camadas de gelo ao longo do tempo."
Grace é uma missão da NASA em conjunto com o Centro Aeroespacial Alemão (DLR) eo Centro de Pesquisa Alemão de Geociências (GFZ), em parceria com a Universidade do Texas em Austin. Para mais informações sobre a missão, visite:
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O Galaxy diário via http://www.nasa.gov/earth
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