位于中国湖北省的三峡大坝,这一旨在驯服自然的巨大工程,可能还在悄然影响着地球的自转。作为世界上最大的水电站,三峡大坝不仅象征着工程雄心和能源独立,而且其影响力也超越了区域范围,深入到地球物理学的动态变化中。
据《经济时报》报道,NASA的最新研究显示,三峡大坝的巨型水库蕴含着高达400亿立方米的水,因而在质量的重新分布上产生了重要影响。通过将这么大一部分质量向赤道移动,这一现象改变了地球的惯性矩,这是衡量质量在自转轴相对分布情况的参数。
根据计算,这种质量的移动使得地球自转的长度延长了0.06微秒。虽然这种变化微乎其微,但却是可测量的,显示出大型基础设施如何与行星物理学交织在一起。
三峡大坝的建设于2012年完成,历时近二十年,横跨长江,全长2335米,坝身高185米。每年提供约22,500兆瓦的电力,超越了许多国家的能源输出,并在中国中部的防洪工作中发挥了重要作用。然而,正是其水库的体量,引起了NASA戈达德太空飞行中心研究人员的关注。
地球物理学家Benjamin Fong Chao博士是研究大型水体移动如何影响行星运动的先行者之一。他利用物理原理和对2004年印度洋地震等事件的研究得出结论:人类的质量重新分布(如三峡大坝中的水)会产生可比的,虽然规模较小的影响。
“在地球系统中,质量的重新分配对地球的自转产生了影响,”Chao解释道。他补充道:“虽然每天延长0.06微秒的时间似乎微不足道,但这确实是质量重新分配的可测量结果。”
这一现象的物理原理相对简单。当质量集中在赤道附近时,它减慢了自转;而当质量向极地移移时,自转则会加快。三峡大坝的水库大约位于北纬30.8度,远离极地,因此其质量改变了地球的自转,类似于旋转的冰上芭蕾舞者伸展手臂的效果。
这并不是地球自转受到质量分布变化影响的唯一例证。NASA和其他机构之前也测量过冰川融化和地下水抽取等事件对地球微妙地球物理变化的影响。1993年至2010年间,提取超过2000亿吨地下水导致地球自转极点向东漂移约80厘米。
全球其他大型工程可能也在以类似的方式产生影响。世界各地的大型水电站,例如巴西的伊泰普水电站和美国的胡佛大坝,均蓄积了大量水体,但无一能与三峡水库的规模相比,后者拥有近40立方公里的水量,相当于约1600万个奥林匹克标准的游泳池。
人类建筑对地球物理机制的影响并不新鲜,但目前发生的规模前所未有。三峡大坝生动地展示了挖掘自然资源的努力如何在意想不到的方式上与全球系统产生交互。
NASA的研究结果表明,未来的工程项目不仅需要考虑其直接的环境影响,还需审视其对地球物理行为的长期影响。正如Chao所言:“大坝对地球自转的影响如同它的微妙性一般,是不可避免的。”
图片源于:https://dailygalaxy.com/2025/06/nasa-warns-china-hidden-power-could-slow-earths-rotation-instantly-with-a-single-move/