地球磁場(chǎng)快速變化，北極地磁從加拿大不斷偏向西伯利亞
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本文來(lái)自公號(hào)“自然科研”
原文作者：Alexandra Witze
北磁極的異常游走迫使科學(xué)家不得不更新現(xiàn)有的全球?qū)Ш椒?wù)模型。 1月9日更新：因美國(guó)政府停擺，世界地磁模型（World Magnetic Model）推遲到1月30日發(fā)布。 地球的最北端出了怪事——地核內(nèi)液態(tài)鐵的運(yùn)動(dòng)使得北磁極不斷從加拿大向西伯利亞偏移。移動(dòng)速度如此之快，迫使全球地磁專(zhuān)家采取了極為罕見(jiàn)的行動(dòng)。 他們定于1月15日更新世界地磁模型。該模型描繪了地球的磁場(chǎng)，是所有現(xiàn)代導(dǎo)航系統(tǒng)的基礎(chǔ)，例如海上船只導(dǎo)航和智能手機(jī)上的谷歌地圖。 世界地磁模型的最新版本形成于2015年，原計(jì)劃使用到2020年，但快速的磁場(chǎng)變化使得研究人員不得不馬上進(jìn)行修正。“模型的誤差一直在增大。”科羅拉多大學(xué)博爾德分校和美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局（NOAA）國(guó)家環(huán)境信息中心的地磁學(xué)家Arnaud Chulliat說(shuō)。 問(wèn)題出在磁極的移動(dòng)和地球深處的其它轉(zhuǎn)變。地核中的液體運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了大部分的磁場(chǎng)，這些液體流動(dòng)的變化會(huì)導(dǎo)致地磁場(chǎng)的變化。例如2016年，歐洲航天局的Swarm任務(wù)等衛(wèi)星追蹤到南美洲北部和東太平洋深處的局部磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)突然加速。 到2018年初，世界地磁模型已經(jīng)出現(xiàn)了一些問(wèn)題。NOAA和英國(guó)地質(zhì)調(diào)查局的研究人員一直在對(duì)模型捕獲地球磁場(chǎng)變化的能力進(jìn)行年檢，結(jié)果發(fā)現(xiàn)模型的不準(zhǔn)確性即將超過(guò)導(dǎo)航可承受的誤差限度。 游走的極點(diǎn) “現(xiàn)在的情形很微妙，”Chulliat說(shuō)，“究竟發(fā)生了什么？”上個(gè)月他在美國(guó)地球物理聯(lián)盟會(huì)議上的報(bào)告總結(jié)了最主要的兩點(diǎn)。 首先，南美地區(qū)的2016年地磁脈沖發(fā)生在2015年世界地磁模型更新之后不久。大概沒(méi)有什么比這更巧了——模型剛一更新，磁場(chǎng)就開(kāi)始以科學(xué)家始料未及的方式變動(dòng)。 資料來(lái)源：世界地磁數(shù)據(jù)中心/京都大學(xué) 其次，北磁極的運(yùn)動(dòng)使問(wèn)題變得更加嚴(yán)重。自從1831年詹姆斯·克拉克·羅斯（James Clark Ross）在加拿大北極地區(qū)首次對(duì)北磁極進(jìn)行勘測(cè)以來(lái)，它就一直以無(wú)法預(yù)測(cè)的方式游走，這一現(xiàn)象吸引了不少探險(xiǎn)家和科學(xué)家。20世紀(jì)90年代中期，它的游走速度從每年約15公里加速到每年約55公里。2001年，它進(jìn)入了北冰洋。2007年， Chulliat所在的研究團(tuán)隊(duì)乘飛機(jī)在海冰上降落，試圖找到這個(gè)極點(diǎn)。 2018年，北磁極越過(guò)國(guó)際日期變更線進(jìn)入東半球，目前正直奔西伯利亞。 地球磁場(chǎng)的幾何形狀放大了世界地磁模型在磁場(chǎng)快速變化地區(qū)（例如北極）的誤差。 Chulliat說(shuō)：“磁極的快速移動(dòng)使得這個(gè)地區(qū)更容易出現(xiàn)大的誤差?！?/p> 為了修復(fù)世界地磁模型，他和同事向模型里面添加了包括2016年的地磁脈沖在內(nèi)的最近三年的數(shù)據(jù)。他表示應(yīng)當(dāng)保持新版模型的準(zhǔn)確性，直到2020年的下一次計(jì)劃內(nèi)更新。 關(guān)鍵性問(wèn)題 與此同時(shí)，科學(xué)家正在努力探索磁場(chǎng)變化為何如此劇烈。與2016年的情形類(lèi)似，地磁脈沖可能產(chǎn)生于地核深處產(chǎn)生的“水磁”波。而北磁極的快速運(yùn)動(dòng)可能與加拿大地下的液態(tài)鐵高速射流有關(guān)。 英國(guó)利茲大學(xué)的地磁學(xué)家Phil Livermore在美國(guó)地球物理聯(lián)盟會(huì)議上表示，這一射流似乎正在削弱加拿大的地下磁場(chǎng)。這意味著加拿大的磁場(chǎng)難以與西伯利亞抗衡。 Livermore說(shuō)：“北磁極的位置看起來(lái)受到分別位于加拿大和西伯利亞地下的兩個(gè)大型磁場(chǎng)的影響，而現(xiàn)在西伯利亞磁場(chǎng)占據(jù)上風(fēng)。” 這意味著在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，全球的地磁學(xué)家有的忙了。 原文以Earth's magnetic field is acting up and geologists don't know why為標(biāo)題 發(fā)布在2019年1月9日的《自然》新聞上 ? Nature|doi:10.1038/d41586-019-00007-1
