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如果把地球一端的土全部全部挖到另一端,地球会因此改变形状嘛? 第1页

  

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值得考虑的问题。首先要考虑地球上有多少“土”。

我查了一下,说法各不相同。百度百科说的是:

土壤圈的平均厚度为5米,面积约为1.3×10的8次方平方公里,相当于陆地总面积减去高山、冰川和地面水所占有的面积。

这一点得到了中国农大考研资料的验证:

中国农业大学《土壤学》考研重点

而另一个土壤化学的教学PPT则宣称:

在地球表面1.5亿平方公里的陆地中,农耕田、草地和林田分别占9%、21%和27%……土壤的平均厚度约2米。

又看了一篇科普文:

土壤这层地球的皮肤有多厚? | 地球的皮肤

事实上,土壤厚度在各个地方各有所不同,在平原地区黄土层较厚,在高山地区无黄土层,仅为岩石层,一般说,黄土高原黄土层最厚,估计有上千米,要是耕种的土层,不超过0.5米。

很显然,这里土壤、土、可耕作土壤的定义在互相穿插混淆。为了充分讨论这个问题,我决定取一个高值,认定1.5亿平方公里陆地上全是土壤,平均厚度10米,即0.01公里。这样就是总共150万立方公里的土。注意是立方公里……

然后我再粗糙地假设,全部土都分布在地球一侧。毕竟土分布在陆地上,而地球是有“陆半球”和“海半球”之分的。海半球里的南极大陆又没有我们通常意义上的“土”。

最极端的海陆分布:

所以,问题可以简化为,把150万立方公里的土扔到地球另一端,地球会因此产生什么变化?

当然还有个土壤密度问题。一般破碎的岩屑密度是2.7左右,土壤大多分布在地球表层,松散一些,估算为2.3-2.5吧,乘以150万立方公里。质量上相当于350万立方公里的水,等于七八个黑海,或者说大半个南海的水。你问我这么多质量扔到地球另一侧会怎么样?

首先肯定不会说被重力简单地重新摊到两个半球——只是陆地表面削下10米而已,陆地平均海拔800米呢,都没有被重力完全压下来,起码以百万年的尺度不会。

其次呢,地球总体上是个弹性体,在宇宙中又没有外在约束,这么大质量的重新调整,肯定会有所改变——上比这小得多的的调整就有影响了。

长江三峡水利工程对地球的影响

在过去的四十年里,全世界大大小小的水库把大约十万亿吨的水围起来,致使水的流量和水的分布发生变化;另一方面,水库大都远离赤道,且又靠近地球的旋转轴心,其结果是:使地球每天的旋转速度加快了百万分之八秒。而且,水库不仅改变了地球的旋转速度,它还使地球的轴心向后倾斜,而且倾斜的角度很大,这一现象叫做“两极运动”。原因是水转移到了南北半球的中纬度水库中去,同赤道相比,这些纬度上的水量增加了。实际上,更多的水更加接近地轴。地轴由于88座水库储存的水的重量的关系而在微微倾斜,而且这颗行星的引力场的形状发生了变化。据测算,水库对两极运动的影响非常大,它已使旋转轴心或北极向西半球倾斜多达0.5°。而三峡大坝总库容393亿立方米,其中防洪库容221.5亿立方米(40立方千米),是世界上第22大水库,据美国国家地理统计,三峡对地球自转造成的影响将近1英尺(约合30.48厘米)。

地轴倾斜的改变最直接的影响就是使得地球一天的时间改变。由于水库的蓄水导致了地球上水的位置改变。而水又是很重的,水的位置分布的改变导致地球重量分布改变了,地球的转速由此改变。三峡使地轴偏转10.8毫弧秒,从而让人类一天的时间增加0.06微秒,尽管改变微乎其微,但这个改变是永久性的。而且,地球自转轴线偏移对地球引力场可能也会带来影响。

我之前做过类似的回答:

如果地球上海洋突然被抽空,海底会出现什么情况? - 知乎

比如在约2万年前,地球的最后一次冰期结束时,冰川撤退,大地在失去了冰川的质量后发生反弹,使地球的形状变得更圆。据估算,那时地球赤道曾以每年不到1毫米的速度回缩,地球重力场也因此发生了相应的变化。


研究表明地壳上升有两个不同阶段。冰消后最初的上升是快速的(或者说是弹性的)。弹性阶段后,地壳上升是缓慢黏滞的,上升速度呈指数下降直到趋于0。现在,典型上升速率是1 cm每年的数量级或者更小。在北欧,这被GPS数据观测网BIFROST所证实[19]。研究认为地壳反弹还会再持续10,000年。整个地壳反弹取决于冰期时的当地冰盖重量,在冰盖中心可能是几百

当然你这里的设定比全部海洋被抽空小得多,但我相信,这个调整也会立刻引发一系列地震和火山,毕竟地壳很少受到这种瞬间冲击。这个冲击和随之而来的变化对地球自身就当是走路踩到一粒沙子,对人类来说……就算不考虑农业完蛋,也得死个三分之一意思意思吧。


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