有句老话,叫“地球离了谁都照样转”,意思就是无论地球上的生物做了什么,地球自转一周的时间永远是24个小时,不管发生什么事,地球自转的速度是雷打不动的。
千百年来,人类也习惯以24小时安排一天的日程,但实际上地球的自转速度在最初只需要八小时,也就是说一天的时间会发生变化,根据科学家观测,地球的自转速度在不断加快,也就是说一天的时间会越来越短。
根据《独立报》的报道
地球的自转速度从2020年开始就出现了微弱的加速,2020年7月时,科学家甚至记录到了自20世纪60年代以来最短的一个月,所以2020年也是近五十年来地球自转最快的一年,当年的7月19日,一天的时间比24小时缩短了1.47毫秒。
接下来的一年,地球整体上仍然在以更高的速度自转,直至今年的7月26日,地球自转创下了新的记录,你可能没注意到,但这一天比24小时少了1.50毫秒,仅仅三天后,也就是7月29日,地球再次以0.09毫秒的优势刷新了自己三天前的记录。
你可能觉得一天24个小时有86400秒,而一秒等于1000毫秒,1.59毫秒不是跟没有变化一样吗?
别说少1.59毫秒,就算少1.59秒对生活也没有什么影响吧?其实问题远没有你想的那么简单,那么地球究竟发生了什么?为什么自转速度会突然加快,它对我们的生活又有什么实际性的影响?
因为地球的自转,我们有了昼夜更替,也能看到日月星辰的东升西落。
早在古代时,就有日出而作,日落而息的说法,所以地球的自转和人类的生活息息相关,不过我们常说的自转时间,并不是地球围绕自己的轴线转一圈需要的时间。地球完成360°自转的时间不到24个小时,只有23个小时56分04秒。
这个自转时间被称为恒星日,标准为地球上某个点连续两次对转一颗遥远恒星所需的时间。因为恒星距离太阳系非常远,基本可以认为是静止的,所以常作为一个参照点。
但是我们知道
地球除了自转以外还有公转,公转的周期为365天,也就是差不多每天转动一度,如果地球按照恒星日来计算一天时间,虽然一天过后地球重新对准了遥远恒星,但却不再对准太阳了,这样就很容易产生混乱。
为了避免这种情况出现,我们在计算一天的时间时通常采用太阳日,也就是太阳连续两次出现在中天的时间,这样计算就可以考虑到地球以30公里/秒公转带来的影响,完成一个太阳日自转周期其实需要361°,所以比恒星日多出了四分钟。
那么究竟是什么原因导致地球自转加速?
又会带来哪些后果呢?
科学家认为,地球突然加速不是某一个因素能够单独影响的,而是多个因素共同作用下的结果。比如钱德勒摆动:地球的自转轴并不是固定不变的,而是相较于两极而言,会出现9米左右的小幅摆动,摆动周期为433天。
在这样的微小偏差下,有时就会出现速度变化,旋转陀螺也会出现类似的现象。地震也会带来地球自转加速,在地震时会击碎很多岩石,岩石掉落会减少地球的力臂,这就像花样滑冰运动员在旋转时,把手缩回来会转的更快是一个道理。
前两者都是自然的原因,难道人类这次对地球并没有造成什么影响吗?
然而并非如此,人类才是地球自转加速的最大推手。由于人类的日常生活和工业生产排放出了大量的温室气体,使全球变暖加速,最后导致两极的冰川融化,大量的水涌入海洋,从而让地球自转速度加快了,原理同样也是减少了地球的力臂。
地球自转加速最直接的后果就是影响全球定位系统,比如美国的GPS和中国的北斗卫星导航。它们都是极其精密的系统,需要绝对准确的数据作实时校正。哪怕只是出现一点点误差,都会导致卫星功能逐渐失调,以致无法使用。
除此之外,我们日常生活中电子设备内的时间也会受到影响。这些系统的时间都以1970年1月1日00:00:00协调世界时为基础定义,即和网络时钟协议同步。随着地球自转速度的变化,电子设备内的时间也必然会受到影响。
如果地球自转继续不断加速,科学家将考虑引入负闰秒,即人为地给一天减少一秒时间,在23:59:58的时候直接进入第二天,跳过59秒。
不过,这样做也有很大的风险,闰秒的更改会给IT系统带来不少问题,甚至导致系统崩溃,影响技术发展。
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