珠峰高度：地磁極性的“晴雨表”

湯懋蒼　鐘海玲

作為地球上的最高峰，作為整個青藏高原運動變化的標志，珠穆朗瑪峰海拔高度的測量,無疑會有助于人類了解地球和保護地球。實際測量結果的變化看似只是一個微小的數值，但卻意義重大。為了說明這個問題，還需從高原隆升的原因說起。

現在比較流行的觀點是地核垂直環(huán)流的增強是造成地球表面“造山運動”和“造盆運動”同時增強的原因。地核環(huán)流的變化又受制于宇宙磁場與地球磁場之間的耦合作用（宇地磁耦合），當宇宙磁場與地球磁場極性方向相同時，磁力（Lorenz力）作用會使地核環(huán)流增強，地表面“造山運動”和“造盆運動”同時增強，使青藏高原隆升；當宇宙磁場與地球磁場方向相反時，地核環(huán)流減弱，“造山運動”停止，青藏高原以“夷平運動”為主，高度降低。為了從數學上描述青藏高原的高度變化，有人提出了如下的微分方程：

dh/dt=at-bh

式中h為高原（或珠峰）高度，t為時間，a為構造抬升加速度，b稱為“夷平系數”。當a、b為不隨時間而變的常數時，便可得出青藏高原高度隨時間的變化曲線。

4千多萬年以來直至今日，地球跟著太陽系進入了銀河系的一個磁場為正極的旋臂中。從此以后，凡地球磁場為正極（與現代相同）時，“構造抬升加速度”a＞0，青藏高原就抬升；凡地球磁場反轉時, a=0,青藏高原就只?！耙钠竭^程”,高度降低。

4千多萬年來青藏高原經歷了3次大的抬升過程,第一次約在4500萬年前,青藏高原剛開始形成之時;第二次約在2000萬年前，高原上升到2000米之后的高度，高原季風開始形成；第三次從78萬年前的布容正向期開始，到現代已抬升到約4500米（珠峰被抬升到8千多米）。這三次大抬升都是地磁正向期維持了70多萬年以上所致。高原高度變化也有時間尺度為數萬年的小波動，這是由于地磁極性倒轉的時間尺度也是數萬年而造成的。人們想要問的是：珠峰（或青藏高原）到什么時候才會停止升高轉而降低呢？最直接的回答是每隔10年左右測量一次珠峰高度，精度要求到厘米量級。這就是為什么要花費人力、物力和財力實際丈量珠峰的意義所在。

從現有知識可知，數十萬年后珠峰高度一定要降低。因為從地磁極性倒轉史的記錄可知，地磁極性的正向期極少，有超過100萬年者，目前的地磁正向期已經維持了78萬年，所以頂多再過20多萬年，地磁極性應該倒轉為“反向期”。這就意味著珠峰高度要降低。值得注意的是最近100年來地磁強度的“偶極分量”在減弱，非偶極分量明顯增強，于是有人擔心數千年后即將出現地磁極性倒轉。如果真是這樣，則地球系統(tǒng)的很多運動變化規(guī)律都將被破壞，這意味著全球性大災難的降臨。對珠峰（及其他高山）高度的連續(xù)監(jiān)測，可提前為地磁極性的倒轉提供有用信息。如果珠峰高度持續(xù)降低，則可能意味著地磁極性倒轉即將來臨。

以上說的是千年到萬年的時間量級。在10年到百年的時間尺度上，珠峰測量也有其實際意義，它可以用來檢驗中國人提出的“宇地磁耦合假說”的正確性。前面提到的a、b兩個系數嚴格說來并不是常數，在地磁強度較強的的年代a值較大，珠峰的上升速率應較大，反之應較小。如果實際監(jiān)測結果發(fā)現珠峰上升速率的年代際變化與地磁強度的年代際變化有較好的相關，則將又一次證明“宇地磁耦合假說”的正確性。b的大小亦會隨年代而有變化，在“風和日麗”的年代，b值較小，在“風雨交加”的年代，b值則較大，使得珠峰被夷平的速率增加，高度降低。a、b兩個系數對珠峰的變化各有多大影響？這個問題，大概要經歷100年測量10次左右以后才可能分辨出來。

【責任編輯】龐云