美國國家航空暨太空總署證實:三峽大壩對地球自轉產生可測量影響

编辑者: Tetiana Martynovska 17

長江上的三峽大壩是人類建造的結構之一,也是最重的結構之一。它高約185公尺,長度近2.3公里

美國國家航空暨太空總署(NASA)的研究已證實,位於中國湖北省的巨大水利工程——三峽大壩,其龐大的蓄水量確實對地球的自轉動態產生了可量化的影響。這種現象的原理,與旋轉物體在質量分佈改變時會改變轉速的「角動量守恆」定律如出一轍。

我們建立了一個如此龐大的結構,字面上讓行星的自轉變慢

當三峽水庫完全蓄滿時,其儲存的水量約達四百億立方公尺,相當於四百億噸的質量集中在一個特定的地理區域。這種大規模的人為質量重新分佈,足以對地球的物理參數造成微小的擾動。

2005年,來自NASA戈達德太空飛行中心的地球物理學家班傑明·方·趙(Benjamin Fong Chao)博士,對此影響進行了精確的量化分析。他的計算顯示,由於水體質量的位移,地球的自轉週期可能會被延長約0.06微秒。同時,這種質量移動還會導致地球自轉軸發生相應的偏移,估計約為2公分。儘管這些微小的變化在日常生活中難以察覺,但對於需要極高精度的地球物理學及天文測量而言,它們具有重要的參考價值。

三峽大壩作為中國能源結構的基石,目前供應了全國約3%的總能源需求,其發電量超過了15座標準核能發電廠的總和。這項宏偉的工程橫跨長江,壩體寬度達2,335公尺,高出海平面185公尺,歷經17年的建設期,總成本估計介於204億至370億美元之間。這充分說明了人類大規模的工程建設活動如何能夠影響到行星尺度的力學行為。

相較於三峽大壩的影響,自然界中質量變化的效應則顯著得多。例如,極地冰蓋融化導致的質量損失,使得行星質量向赤道移動,這是近百年來地球自轉被拉長最快的時期,速率約為每百年1.33毫秒。雖然三峽大壩的效應遠不如月球潮汐摩擦(每世紀約增加兩毫秒)等自然力量顯著,但它提供了一個理解人為活動與行星穩定性之間相互關聯的關鍵數據點。

值得注意的是,根據《地球物理研究快報》(Geophysical Research Letters)上發表的研究指出,全球數千座水壩的累積效應,可能已使得地球自轉軸在近幾十年內偏移了將近一公尺。三峽大壩因其高達四百億立方米的蓄水量,其單獨貢獻成為衡量巨大基礎設施與行星地球物理穩定性之間複雜關係的焦點。

此外,水庫的巨大重量還被認為與西部四川地區的地震活動增加有所關聯。由於水庫誘發的地震效應,從2000年到2024年間,該地區記錄到超過三萬次小型地震。這進一步印證了人類工程對地殼穩定性可能帶來的連鎖反應。

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來源

  • GIZMODO JAPAN(ギズモード・ジャパン)

  • Sustainability Times

  • Record China

  • ライブドアニュース

  • ScienceDaily

  • Telegrafi

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