EFFECTEN IN ATMOSFEER EN OCEANEN DOEN AARDAS SLINGEREN

De twee rotatiepolen van de aarde zijn geen vaste punten aan het oppervlak, maar draaien ruwweg in een ellips rond een `gemiddelde pool'. Anders gezegd: de rotatie-as van de aarde schommelt een beetje ten opzichte van de figuuras heen en weer. De maximale uitwijking is aan de polen slechts gering, zo'n 15 meter, maar manifesteert zich duidelijk bij nauwkeurige bepalingen van de breedte op aarde. Amerikaanse onderzoekers hebben nu aangetoond dat alle grillen van deze polen waarschijnlijk worden veroorzaakt door effecten in de atmosfeer en oceanen, zo melden zij in het Journal of Geophysical Research (104, no. B6).

In de beweging van de rotatiepolen zijn duidelijk drie perioden te onderscheiden: van 12 maanden (jaarlijkse periode), 14 maanden (Chandler-periode) en ongeveer 30 jaar (Markowitz-periode). Men vermoedde al lang dat seizoeneffecten in de atmosfeer en oceanen verantwoordelijk zouden kunnen zijn voor de jaarlijkse periode, maar de oorzaak van de twee andere was een raadsel. Deze `vrije trillingen' worden gedempt door wrijvingen in het inwendige en moeten dus periodiek een impuls krijgen om niet uit te doven.

Onderzoekers van de universiteit van Colorado in Boulder, VS, hebben nu de invloed van zowel de atmosfeer en de oceanen als van het water op het vasteland op de stand van de rotatie-as van bestudeerd. Zij maakten daarbij gebruik van een geavanceerd klimaatmodel dat ontwikkeld is op het National Center for Atmospheric Research. Dit model bevat een realistische topografie van het aardoppervlak en de zeebodem, de belangrijkste eilanden en onderscheidt verschillende soorten landoppervlak. Met behulp van dit model werden de bewegingen van lucht- en water in de afgelopen 120 jaar gesimuleerd en werden de effecten daarvan op de aardrotatie berekend.

De onderzoekers hebben zo gevonden dat dit klimaatmodel niet alleen de waargenomen jaarlijkse slingering van de aardas beter kan reproduceren, maar ook de periode en amplitude van de Chandler- en Markowitz-slingering goed reproduceert. Het samenspel van de verplaatsing van watermassa's en luchtmassa's is voldoende om de aarde steeds wat uit balans en aan het `slingeren' te brengen. De herverdeling van water en sneeuw op het vasteland blijkt een te verwaarlozen factor te zijn, maar bij de Markowitz-slingering speelt misschien ook het afkalven van ijsbergen in Antarctica een rol. (George Beekman)

    • George Beekman