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环球滚动:地球开始加速?自转一天已不足24小时,这样下去会发生什么?

时间:2023-07-04 05:05:42    来源:森罗万象原创

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【资料图】

你是不是感觉现在的时间越过越快,眼睛一闭一睁,一天就过去了?今天我要告诉你,你的感觉是对的。

地理课上我们都学过,地球自转完成一次周期所需的时间被定义为一天,通常等于24小时。然而近期的科学研究却发现, 自2020年开始,自转速度不知为何加快了,而且速度比有史以来的观测数据都快。

这意味着虽然时钟上每天仍然是24小时,但实际生活中,一天已经不足24小时了。这对我们来说意味着什么?

地球的自转

地球的自转是指地球绕着自身的轴旋转的运动。这个轴被称为地轴,由北极和南极相连。 地轴与黄道(即地球绕太阳公转的轨道)之间存在倾斜,由此形成了地球的赤道和两极。

地球的自转速度平均约为每小时1670公里, 这意味着即使你站在赤道上不动,你的位置在宇宙的维度上,也在以每小时1670公里的速度移动。而 地球以这个速度,则需要24小时才能自转一周。

这些都是我们已知的知识,然而最近的研究却显示。过去五十年里,地球自转时间一直都要比24小时长一些,当然这个差别很小,只在几秒之内,常人通常难以察觉。 直到2020年,地球自转速度突然变快,自转周期变得比24小时少了大约1毫秒。

这个研究一经公布,就引起了大范围的讨论,科学家们担忧,这可能会改变我们使用闰秒的方法。这个 闰秒是用来调整世界协调时间(Coordinated Universal Time, UTC)与地球自转之间差异的一种措施。

由于地球自转的速度会受到多种因素的影响,因此地球自转的时间并不完全规律,而UTC是基于原子钟的国际标准时间。

为了保持世界协调时间与地球自转的一致性,在有必要的情况下就会宣布插入或删除闰秒。当宣布 插入闰秒时,会在特定日期的最后一分钟增加一秒,这样这一分钟就变成61秒。

通过这种方式,世界协调时间的计时被调整以与地球自转保持同步,自1972年以来,我们一共增加了27闰秒。然而 由于地球现在旋转越来越快,我们可能就需要去掉闰秒来赶上地球的旋转速度。

根据资料显示, 2022年6月29日是地球自转最短的一天,比24小时短了整整1.59毫秒, 之前的地球自转一天最短时间纪录是2020年7月19日,这一天比正常自转时间短了1.47毫秒。地球为什么越来越快?科学家们还没有明确的答案,但已经有了相关的推测。

地球自转速度的引力舞者

地球的自转周期受到很多因素的影响,其中潮汐力是最常见的一种。它是 由行星或卫星对其他物体施加的引力差异引起的。 在地球上,主要的潮汐力来自于月球和太阳。这两个天体的引力相互作用会使得地球表面的水体发生周期性的潮汐变化。

根据万有引力定律,两个物体之间的引力与它们的质量和距离平方成反比。 太阳质量远大于月球,但月球离地球更近,因此 月球对地球产生的引力比太阳更强烈。表现在海洋上,就是每天都有的潮汐现象。

然而潮汐力不仅会引起海洋中的潮汐现象,还会产生一种有趣的效应,即影响地球的自转速度。 当地球上的潮汐力作用于水体时,水体会被拉向月球或太阳所在的方向。 由于地球自转的存在,这导致了水体的惯性运动,使得水体趋向靠近地球赤道的一侧。

这种移动会导致地球整体动量发生变化。 根据角动量守恒定律,当地球上的水体发生移动时,地球会以相等但反向的角动量来保持平衡。 因此,地球的自转速度会发生微小的变化。

如果潮汐力的方向与地球自转方向相同,地球的自转速度会减小;如果方向相反,自转速度则会增加。 这种影响虽然微弱,但随着时间的推移,它可以积累并对地球自转速度产生持续的影响。 然而这种影响几十年来一直存在,可以暂时排除。

大气环流

另一种影响自转速度的是大气环流。这是地球大气层内由温度和压力差异引起的空气运动。 地球的辐射收入和热量分布不均匀,导致了全球范围内的温度和压力差异。 这些差异引发了大气层中的气流运动,形成了多个大气环流系统。

主要的大气环流包括赤道附近的副热带高压带、副极地低压带和两极附近的极地高压带。在赤道附近,阳光直射导致空气升温,形成热带低压带。随着空气上升,形成了高空的副热带高压带。 从高空高压带向两极方向,冷空气下沉产生了副极地低压带。接近两极的地区由于寒冷,形成了极地高压带。

大气环流中的气流运动会导致地球内部质量分布的变化。当空气从赤道向两极方向移动时,它会携带一定的质量。 这种质量重新分布会改变地球的转动惯量,进而影响地球自转速度。

大气环流还会对地球表面的风场产生影响。地球表面的风场会受到科里奥利力的影响而产生偏转,从而改变地球的动量分布。科里奥利力是由于地球自转引起的物体在运动过程中发生偏转的力。这种动量分布的变化会对地球自转速度产生微小但持续的影响。

大气环流对地球自转速度还有一个重要的影响是通过海洋运动传导热量。大气环流和海洋环流之间存在着紧密的耦合关系。 热带地区的大气环流会引起海洋表面水体的运动,并将热量从赤道地区输送到极地地区。这种热量传导过程会导致海洋质量分布的变化,进而影响地球自转速度。 同样的这种影响多年来也存在,也可以暂时先被排除。

全球变暖和冰川变化

目前最可能的原因是冰川变化。地球上的冰川被压在南北两极的地壳上,导致地球的南北极的距离比赤道直径略低,这就使得地球实际上是个扁球体。然而近年来, 由于全球气候变暖,冰川正在融化,两极承受的压力正变小,使得地壳向上移动,地球变得更圆,而圆形有助于地球旋转得更快。

目前看来,这是最有可能的答案。 全球变暖的危害性还不止于此。它导致海平面上升和极端天气事件增多。 还增加了自然灾害的频率和强度,如洪水、飓风和干旱等灾害。这些灾害对农业、渔业和基础设施造成严重影响,给国家经济和居民生活带来了负面效应。

根据专家推测, 全球变暖还与空气污染、水源短缺和传染病扩散之间存在联系。气候变化可能导致热浪增加,引发健康问题,还可能扩大疟疾和登革热等传染病的传播范围。 解决全球变暖,已经成了各国人民都需要重视的问题。作为普通民众,我们在支持国家各项措施的同时,也可以坚持采取个人行动,如减少碳足迹、节约能源和支持可持续发展等等。

总结

地球自转速度的加快,也让不明真相的吃瓜群众有些担忧:地球自转速度越来越快,会不会引发一些灾难性的后果?对这个问题,科学家表示大家完全可以放宽心。 2020年发表在《古海洋学和古气候学》上的一项研究表明,在恐龙生存的7000万年前,地球上的一天大约为23.5小时:过去的一天比现在快多了! 根据美国宇航局的纪录,地球自转速度自1820年以来有所减慢,也就是说古人的一天还不如我们过得长!

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