NASA近日发布了一款全新的地球重力场地球形状模型——地球大地水准面(geoid)。该模型展示了地球重力场的微小且不规则的隆起和凹陷,这些变化源自地球内部质量分布的差异。可以将其想象为如果全球海洋仅受地球自身重力和自转影响时的水面形态。
这款地球大地水准面模型经过了高度夸张处理,所有高度变化被放大了1万倍,以便更清晰地呈现重力场的细微差异。NASA利用卫星数据和模型制作了这张“凹凸不平”的地球图像,卫星能够探测不同地点的微小重力差异。该数据集涵盖了长达15年的观测,包含了10亿条观测数据。NASA还提供了一个可交互的3D地球大地水准面模型供公众探索,并发布了更长的视频介绍。
测量地球重力不仅仅是为了制作令人震惊的视觉效果,质疑地球的“圆润”形状。NASA和欧洲航天局均拥有监测地球重力场的卫星。
这些观测数据被用来更准确地评估随着全球变暖,南极和格陵兰冰盖的冰量损失情况。NASA的卫星项目“重力恢复与气候实验”(GRACE)数据显示,2002年至2025年间,南极每年损失约1350亿吨冰,而格陵兰每年损失约2640亿吨冰。提升这些估算的准确性对于理解当前海平面上升速度及未来趋势至关重要。

GRACE卫星观测还被用于追踪全球地下水资源的流失和干旱状况。数据显示美国西部及其他地区存在长期地下水枯竭现象。它还揭示了更为严重的干旱事件:今年夏天西班牙和法国的极端干燥情况在GRACE数据中清晰可见。内布拉斯加大学基于重力观测的分析显示,这些地区的土壤水分和浅层地下水均处于或接近历史最低水平。
随着气候变化加剧许多地区的干旱,这类观测数据为干旱地区的水资源管理者提供了宝贵的信息支持。
本文最初发表于WIRED en Español,内容由西班牙语翻译而来。


