2024年04月01日

极地冰盖融化正在减缓地球的自转。这可能会改变我们保持时间的方式

有时,我们必须调整我们的时钟,以跟上地球自转速度的细微变化。新的研究发现,格陵兰岛和南极洲的冰层融化可能会影响下一次调整的时间。

根据周三发表在《华尔街日报》上的一项新研究,当冰融化成水并流向赤道时,它会在地球周围重新分配质量,这一过程略微减缓了地球的自转速度自然界.

研究结果表明,气候变化的广泛的影响可能还包括全局计时。

“这是我们从全球变暖中看到的另一件'以前从未发生过'的事情:这种影响大到足以改变整个地球的自转。邓肯·阿格纽该研究的作者、加州大学圣地亚哥分校(UCSD)的地球物理学家说《科学美国人》艾弗里·斯凯勒·纳恩。

“随着时间的流逝和融化的加速,它将产生更大的贡献,正如我们预期的那样,”托马斯·赫林麻省理工学院的一位地球物理学家没有为这些发现做出贡献,他说NBC新闻'埃文·布什。

在人类历史的大部分时间里,我们以地球自转来划分时间的流逝,秒定义为地球绕其轴旋转一次所需时间的一小部分。但地球的自转速率会随着时间的推移而略有变化。因此,在 1955 年,科学家们开始使用铯原子的共振,一种更稳定的计时方法。

尽管这些“原子钟”很准确,但由于地球的自转速率可变,它们与地球的自转略有不同。為了補償,官員們偶爾會在我們的時鐘上增加一秒,以重新對准地球的自轉。这种“闰秒”在1972年至1999年间增加了23次。

影响地球自转速率的因素包括海洋潮汐的摩擦,部分是由月球引力的拖曳引起的。根据,即使是太阳的引力和地震也会产生影响科学新闻' 卡罗琳·格拉姆林。

根据这项研究,一个很大的影响是地核的自转,它一直在减慢。反过来,行星的固体部分旋转得更快。这种加速使地球的自转更加符合原子钟——自1999年以来,只增加了四个闰秒。

如果地球的自转速度继续略有增加,最终官员们将不再需要增加闰秒。相反,他们可能不得不做一些史无前例的事情:减去闰秒。这可能会给计时员带来重大问题。

尽管闰秒持续时间很短,但闰秒并非微不足道:添加闰秒可能会导致计算系统的重大故障,伊丽莎白·唐利美国国家标准与技术研究院(NIST)时间和频率部门负责人没有参与这项研究,他告诉自然新闻伊丽莎白·吉布尼(Elizabeth Gibney)。NBC新闻写道,闰秒可以破坏依赖精确时钟的卫星,金融和能源传输系统。

根据该论文,虽然一些系统有允许添加秒钟的软件,但很少有系统允许删除秒钟。

“负闰秒从未被添加或测试过,因此它可能造成的问题是没有先例的,”帕特里齐亚·塔维拉,法国国际计量局时间部的成员,在伴随新研究。

阿格纽认为,融化的冰盖以相反的方式参与这一过程。与地球核心变化引起的加速旋转相反,冰融化将质量转移到赤道,这实际上减慢了地球的自转速度。

阿格纽向NBC新闻解释了这种现象,并类比了花样滑冰运动员。“如果你有一个开始旋转的溜冰者,如果她放下手臂或伸展双腿,她就会放慢速度,”他告诉该出版物。

科学家们一直在争论未来是否要减去闰秒,而融化的冰可能会给他们更多的时间来决定。由于气候变化导致的融化,我们的时钟可能要到2029年才需要失去一个闰秒。根据该论文,如果没有冰融化,最快可能在2026年就需要减去秒数。

“有趣的是,冰融化的影响是多么的多面,”凯莉·金恩加州大学圣地亚哥分校(UCSD)的一位海洋学家没有为这些发现做出贡献,他告诉《科学美国人》.“我们不断发现[冰融化]改变气候和地球的新方法,这项研究确实强调了这一点。

这些发现假设地球的加速度以相同的速度继续,但核心的活动几乎无法预测。克里斯蒂安·比祖亚德法国国际地球自转和参考系统服务中心的天体地球物理学家没有参与这项研究,他指出自然新闻.

“这有很大的不确定性,”犹大·莱文NIST的一位物理学家没有为这些发现做出贡献,他对华盛顿邮报乔尔·阿亨巴赫(Joel Achenbach)。“几年前,有另一个方向的预测。

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