参考消息网10月13日报道 据美国《科学日报》网站10月7日报道，地球的质量中心(质心)不是完全静止的。当水、冰和空气随季节在地球上移动时，这些物质重新分布产生的重量变化，足以让地球质心相对地球几何中心来回偏移数毫米。

美国国家航空航天局的科学家们在仔细跟踪这一细微的移动，因为地球质心是卫星导航与地表高度测量的重要参考点。

由美国国家航空航天局设在南加州的喷气推进实验室牵头的研究团队，现已研发出一种方法，目的是以超高精度测量这类季节性偏移。他们的研究方法和成果刊载于《国际地球物理学杂志》一篇新发表的论文中。

这项研究表明，主要的季节变化，包括融化的雪、移动的海水和浓重的冬季空气，是如何在地球表面重新分配巨量的质量的。

数十年来，科学家利用太空观测数据，不断完善确定地球质心位置的方法。难点在于，质心不会停留在一个固定位置。

如果地球表现得像一个完全固体的蓝色球体，其质心就会和它的几何中心重合。但现实是，地球会对、冰和大气的重量变化做出反应。随着这些物质移动，地球的质心会围绕其几何中心偏移，幅度可达数毫米。

想要精确测定这一位移的幅度并不容易。2017年与2023年的两次最新国际估算相差0.27英寸(约合7毫米)，大约相当于三枚美国五美分镍币叠在一起的高度。这一差值几乎和科学家试图测量的位移幅度相当。

为缩小这个不确定性，喷气推进实验室地球科学家唐纳德·阿格斯牵头开发了依托超精密卫星追踪技术的新方法。

引力会使卫星沿着环绕地球质心的轨道运行。当质心发生偏移时，科学家能够探测到在轨卫星与地面跟踪站之间距离的微小变化。

科学家很早就利用卫星确定地球质心位置。1976年和1992年发射的两颗高密度金属卫星正是为此专门研制的。

激光地球动力学卫星(LAGEOS 1号与2号)分布在20多个国家的地面站向卫星发射激光，并精确测量反射回来的信号。

这种方法的一个局限是激光跟踪站在全球分布不均。

新方法从两个方面解决这一局限。研究人员将激光测量数据、全球定位系统(GPS)跟踪数据与多颗低轨卫星的轨道信息相结合，扩大观测对象范围。同时，他们还计入水与冰的重量变化造成地壳形变的影响，也就是说，随着下面的地表发生位移，地面站自身也会产生微小移动。

阿格斯与来自喷气推进实验室卫星轨道测定团队、内华达大学、蒙大拿大学以及德国亥姆霍兹地球科学中心的科学家们共同开发了这项技术。

阿格斯说：“我们目前估算，地球质心每年来回移动的幅度，大约是八年前认知数值的一半。我们的研究结果表明，在南北半球之间移动的地球水和空气质量，比此前认为的要少。”

尽管涉及的位移幅度极小，但其意义远远超出实验室范畴。

研究论文合著者、喷气推进实验室的费利克斯·兰德雷尔说：“这类位移看似微乎其微，但现代世界依赖超高精度定位测量。通过揭示和理解改变参照系统的机制，我们就能构建更好的参照系统，这最终将惠及测绘和导航领域，从全球航运物流到精准农业都将受益。”（编译/刘宗亚）