有研究顯示,從2020年以來,地球的自轉速率呈加快趨勢,自轉速度已達過去50年來最快速度,這意味著一天已不足24個小時。這將對我們的生活產生什么影響?
現代生活節奏越來越快,一天24小時仿佛不夠用。近日,有研究顯示,從2020年以來,地球的自轉速率呈加快趨勢,自轉速度已達過去50年來最快速度,這意味著一天已不足24個小時。
如何得知地球自轉變化
中國科學院國家授時中心副主任竇忠表示,地球自轉的不均勻性一直存在,變慢是總趨勢,科學家很早就意識到了這一點。
大概在幾億年、幾十億年這樣一個尺度上,地球自轉是長期變慢的。比如在寒武紀,當時地球自轉是挺快的,一年大約有420天,現在是365天。那時,地球自轉一周大約是21個小時,現在是24個小時。這是月球對地球的引力作用,引起地球上的潮汐力,這種摩擦力使地球的自轉變慢。
為了與地球自轉盡量保持一致,就需要修正時間,于是出現了“閏秒”——為保持協調世界時接近世界時刻,由國際計量局統一規定在年底或年中(也可能在季末)對協調世界時增加或減少1秒的調整。
自20世紀60年代以來,原子鐘(一種高精度計時裝置,精度可以達到每2000萬年才誤差1秒)一直以超高精度記錄每日時長。由此發現,在過去五六十年間,地球完成一次自轉所需要的時間少于24個小時,轉得越來越快。為此,全球已經增加了27次閏秒。
究竟是什么讓地球自轉變快
根據原子鐘數據顯示,2020年,至少有28天比以往任何一天的時間過得更快。其中,7月19日是有記錄以來最短的一天,這一天的時長比24小時縮短了1.4602毫秒。
竇忠表示,地球在自轉變慢的總趨勢下,會呈現不規則的變化。大概在幾年、十幾年或者幾十年這樣一個尺度上,它都會有這種變化。
為何在2020年,地球的自轉速率呈加快的趨勢?科學家認為,這應該來自于地球內部,有可能是地核和地幔之間的能量交換。另外,還有可能是太陽風的一個力矩(力對物體作用時所產生的轉動效應的物理量),或者是地磁場的耦合(一部分到另一部分的能量傳遞),有可能是這種因素引起的不規則變化。
科學家認為,這個影響是非常微弱的,不會改變地球自轉長期變慢的趨勢。
1秒的影響有多大
盡管我們經歷了27次的閏秒調整,但日常生活中并不能感受到。竇忠表示,對于航空航天和軍事、潛水、電力部門等科研單位,1秒的誤差會產生一系列影響。
現在是全球化、信息化、數字化的時代,時間基準調1秒影響是很大的,特別是一些需要高精度授時的行業,比如金融、通信、電力系統等影響是很大的,所以全世界要統一一起來調。竇忠表示,國家授時中心承擔著我國標準時間的產生、保持和發播,也就是授時的任務。我們在授時系統里已經都考慮到了閏秒的調整,可以保證用戶都可以及時地接收信號和信息。
由于地球自轉加快,有科學家提出了負閏秒的想法——將某分鐘縮短至59秒。但竇忠指出,當世界時和原子時之間相差超過0.9秒的時候,才有調整的可能,而目前地球自轉加快的速度離0.9秒差得還比較遠。
(《方圓》2021年第5期)