經過雅格布·普里斯科,CNN 7分鐘讀取 美國東部時間2025年7月21日周一下午7:01更新 美國有線電視新聞網 — 今年夏天,地球旋轉得更快了,使得白天略微變短,吸引了科學家和計時員的注意。 根據國際地球自轉和參考系統服務中心和美國海軍天文臺的數據,7月10日是迄今為止一年中最短的一天,持續時間比24小時少1.36毫秒。更多異常短的日子將在7月22日和8月5日到來,目前預測分別比24小時短1.34毫秒和1.25毫秒。 一天的長度是地球在其軸上完成一次完整旋轉所需的時間——平均24小時或86,400秒。但在現實中,由于多種因素,如月球的引力、大氣的季節變化和地球液核的影響,每次旋轉都略有不規則。因此,一次完整的自轉通常需要略少于或略多于86,400秒——這只是毫秒的差異,對日常生活沒有任何明顯的影響。 然而,從長遠來看,這些差異會影響計算機、衛星和電信,這就是為什么即使是最小的時間偏差也可以用原子鐘來跟蹤介紹1955年。一些專家認為,這可能會導致類似于2000年問題的情景帶來現代文明停下來。 原子鐘計算原子的振動保存在真空室中以最大的精確度計算24小時。我們稱由此產生的時間為UTC,或協調世界時,它是基于大約450個原子鐘它是計時的全球標準,也是我們所有手機和電腦設定的時間。 天文學家還跟蹤地球的自轉——例如,使用衛星檢查行星相對于固定恒星的位置——并可以檢測原子鐘時間和地球完成一次完整自轉實際所需時間之間的微小差異。去年,2024年7月5日,地球經歷了自65年前原子鐘出現以來有記錄以來最短的一天,比24小時少1.66毫秒。 廣告反饋 “自1972年以來,我們一直在朝著稍微快一點的方向發展,”斯克里普斯海洋研究所地球物理學榮譽退休教授、加州大學圣地亞哥分校地球物理學家鄧肯·阿格紐說?!暗怯胁▌印>拖窨垂墒幸粯?,真的。有長期趨勢,然后有高峰和下跌。” 1972年,在相對緩慢地旋轉了幾十年后,地球自轉相對于原子時積累了如此大的延遲,以至于國際地球自轉和參考系統服務要求在協調世界時上增加一個“閏秒”。這類似于閏年,閏年每四年在二月增加一天,以解決公歷和地球繞太陽一周所需時間之間的差異。 自1972年以來,共有27閏秒已經被添加到UTC,但是添加的速率已經越來越慢,由于地球加速;整個20世紀70年代增加了9個閏秒,而自2016年以來沒有增加新的閏秒。 2022年,度量衡大會(CGPM)投票到2035年取消閏秒,這意味著我們可能再也看不到另一個閏秒了。但是根據阿格紐的說法,如果地球繼續以更快的速度旋轉幾年,最終可能需要從協調世界時中去掉一秒鐘?!皬膩頉]有過負閏秒,”他說,“但從現在到2035年之間出現負閏秒的概率約為40%。” 是什么導致地球旋轉得更快?阿格紐說,地球自轉的短期變化來自月球和潮汐,這使得衛星在赤道上空時自轉較慢,在較高或較低高度時自轉較快。這種效應與這樣一個事實相結合,即在夏季,地球自然旋轉得更快——這是大氣本身由于季節變化而變慢的結果,例如急流向北或向南移動;物理定律規定,地球及其大氣層的總角動量必須保持恒定,因此大氣層損失的旋轉速度由行星本身獲得。同樣,在過去的50年里,地球的液態核心也一直在減速,而其周圍的固態地球卻在加速。 通過觀察這些影響的組合,科學家可以預測即將到來的一天是否會特別短?!斑@些波動具有短期相關性,這意味著如果地球在某一天加速,第二天也會加速,”物理學家兼國家標準與技術研究所時間和頻率部門的研究員猶大·萊文說?!暗斈氵M入越來越長的間隔時,這種相關性就消失了。當你到了一年,預測變得相當不確定。事實上,國際地球自轉和參考系統服務不會提前超過一年進行預測?!?/p> 地球的自轉速度受到許多因素的影響,但月球和潮汐歷來起著主要作用。 美國國家航空航天局 萊文說,雖然短暫的一天不會產生任何影響,但最近短天的趨勢增加了負閏秒的可能性?!爱旈c秒系統在1972年被定義時,沒有人真的認為負秒會發生,”他指出?!斑@只是放入標準中的一些東西,因為你必須為了完整性而這樣做。每個人都認為只需要正閏秒,但現在白天的縮短使得(負閏秒)有發生的危險,可以這么說?!?/p> 萊文解釋說,負閏秒的前景引起了人們的關注,因為正閏秒在50年后仍然存在問題?!叭杂械胤阶鲥e或在錯誤的時間做,或(用)錯誤的數字做,等等。這是一個積極的閏秒,已經做了一遍又一遍。人們對負閏秒的擔憂要大得多,因為它從未被測試過,從未被嘗試過?!?/p> 因為如此多的基礎技術系統依賴時鐘和時間來運行,例如電信、金融交易、電網和GPS衛星等,萊文認為,負閏秒的出現有點類似于2000年問題——上世紀之交的那個時刻,世界認為某種末日即將到來,因為計算機可能無法協商新的日期格式,從“99”到“00” 融冰的作用氣候變化也是閏秒問題的一個促成因素,但方式令人驚訝。雖然全球變暖對地球有相當大的負面影響,但當談到我們的計時時,它起到了抵消加速地球自轉的力量的作用。阿格紐去年在雜志上發表的一項研究自然詳細描述了南極洲和格陵蘭島的冰融化如何在海洋上蔓延,減緩了地球的自轉——就像一個溜冰者將手臂舉過頭頂旋轉,但如果手臂沿著身體收攏,旋轉會更慢。 阿格紐說:“如果冰沒有融化,如果我們沒有全球變暖,那么我們將已經有一個負閏秒,或者我們將非常接近它?!弊?993年以來,全球海平面上升的三分之一是由格陵蘭島和南極洲冰蓋的融水造成的,根據美國國家航空航天局的說法. 這些融化的冰的質量變化不僅導致了地球自轉速度的變化,也導致了地球自轉速度的變化旋轉軸瑞士蘇黎世瑞士聯邦理工學院土木、環境和地質工程系助理教授Benedikt Soja領導的研究表明,如果變暖持續下去,它的影響可能會變得更大?!暗奖臼兰o末,在悲觀的情況下(人類繼續排放更多的溫室氣體) 索亞說:“氣候變化的影響可能會超過月球的影響,在過去的幾十億年里,月球一直是地球自轉的真正驅動力。” 目前,考慮到對地球自轉行為的長期預測的不確定性,潛在地有更多的時間來準備行動是有幫助的。索亞說:“我認為(更快的旋轉)仍在合理的范圍內,所以這可能是自然變化?!薄耙苍S幾年后,我們會再次看到不同的情況,從長遠來看,我們會看到地球再次減速。那將是我的直覺,但你永遠不會知道?!?/p> |
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