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地球近50年自转速度加快!网友:难怪觉得一天时间不够用
2021-01-08 14:44:30 来源: 作者: 浏览:212121

你可能没有意识到,在刚刚过去的2020年里,我们经历的每一天都要比其他年份要更短一些。

地球自转速度创50年来纪录!网友:难怪觉得一天时间不够用

 

不断变化的自转

我们总是说,一天有24个小时,但实际上地球的自转周期并不是恰好24个小时,而是23小时56分4秒。即使是这个数字,其实也并不固定,而是处于不断的变化之中。

从更大的时间尺度上看,地球的自转速度是在不断变慢的,这与月球不断远离地球的现状以及角动量守恒的理论所得来的。地质考古证据也证明了这一点。通过一种叫做Torreites sanchezi的贝壳上的年轮,科学家发现在恐龙时代,地球的自转周期只有23.5个小时,那时候的一年有372天。

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除了在这种数千万甚至数亿年的时间尺度上的变化之外,地球的自转还会受到大气压力、风向、地核运动以及洋流等多重因素的影响。这些因素产生的效果并不明显,但也或多或少地会给地球自转带来一点改变,有时候会导致地球的自转周期加快或者减缓几毫秒。

对于我们来说,这样的改变的确是根本感受不到的,但对于国际计量局的计时员来说,几毫秒的偏差也是不容忽视的。他们手中握有极其精确的原子钟,用来测算精准的世界协调时间(UTC)。我们平时虽然说是用的北京时间,其实也是从世界协调时间换算来的。因此,精准地按照地球自转速度调控世界协调时间,就显得格外重要了。

地球自转速度创50年来纪录!网友:难怪觉得一天时间不够用

 

自从上个世纪60-70年代人类开始利用卫星精准测算世界时间开始,这些计时员们就开始了新的世界时间计量方式。在每年的年中或者年底(偶尔在季末),他们会根据卫星的精准数据来给世界协调时间增加或减少闰秒,以保持协调世界时接近于世界时时刻。

近50年最快的自转速度

根据美国国家标准与技术研究院(NIST)的统计数据,自1972年开始,技术人员平均每1.5年就会增加一次闰秒,至今一共27次将世界协调时间向后拨1秒。距离我们最近的一次调整,是在世界协调时间2016年12月31日23小时59分59秒(北京时间2017年1月1日7时59分59秒)的时候,技术人员为世界协调时间增加了1闰秒。

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这也是可以理解的,就像我们开篇所说的,地球的自转速度在不断减慢,因此每隔一段时间,我们就需要增加一次闰秒。

不过,到了刚刚过去的2020年年底,情况不一样了。根据《时间与日期》的报道,往常习惯于给世界协调时间加闰秒的技术人员,竟然开始讨论是否要在历史上首次减去1闰秒,也就是把世界协调时间向前拨1秒。

导致这个情况的原因,是因为从天文学的角度来讲,2020年成为了最近50年以来地球自转速度最快的一年,而这就是我们前面提到的各种因素影响的结果。平均来说,我们的每一天都有86400秒,而这些因素会导致地球的一天变长或者变短。

地球自转速度创50年来纪录!网友:难怪觉得一天时间不够用

 

在2005年7月5日的时候,地球曾经创造过一次最快自转周期的纪录,当时地球完成自转的时间比86400秒快了1.0516毫秒。这个纪录一直保持到2020年,最终被打破,并且仅仅一年时间里就被打破了28次。据《时间与日期》报道,其中最短的一天出现在2020年7月19日,地球完成一圈自转所耗费的时间比86400秒短了1.4602毫秒。

正因如此,在整个2020年过去之后,原子时间加在一起滞后了大约19毫秒,也导致了技术人员开始讨论是否减去1闰秒。当然,这也不是说加就加的,一般来说,只有世界时和原子时之间相差了±0.9秒的情况下,才会做出实际调整。

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英国国家物理实验室的物理学家Peter Whibberley在接受《电讯报》采访的时候也说:“如果地球的自转速度还要继续提升,那的确有可能需要一个负的闰秒,不过现在判断它是否真的有必要还为时尚早。关于闰秒的未来,国际上也一直有热切的讨论。这一次可能的负闰秒,反而有可能促使人们一劳永逸地彻底取消闰秒。”

这话怎么讲?

闰秒的尴尬

据美国国家标准与技术研究院介绍,闰秒的存在有其存在的原因,同时也带来了一些弊端。在天文观测以及世界时钟的同步方面,它的确发挥了重要的作用。但是,平均每一年半增加一次闰秒,这种频繁的操作对于一些数据记录应用和电信基础设施来说,反而带来了一些麻烦。

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因此,国际电信联盟的一些专家就曾经建议,取消闰秒的概念,只在天文时间和原子时间的差距达到了1个小时的长度,通过闰时的概念来调整,这样就可以在最大程度上减少时间的调整对电信方面的干扰。

就像硬币的正反面一样,如果真的按照这个方法来调整,那么麻烦的就是天文学家们。天文观测对于天文时间的要求非常严格,失之毫厘,谬以千里。如果真的等到两种时间上的差距达到1个小时才调整,那么在此期间,天文学家的每一次观测都要自己调整时间,非常麻烦。

总之,目前来说,我们也找不到什么好的方法来解决这个问题,总是有一些人会处于麻烦之中。因此,到底要不要取消闰秒的概念,专家们也没有得出一个结论,这个争论的焦点也就一直留了下来。

地球自转速度创50年来纪录!网友:难怪觉得一天时间不够用

 

即使是在今年要不要减掉1闰秒的问题上,专家们也在讨论。位于法国巴黎的国际地球自转及参照系服务机构(IERS),就负责确定每一年是否要增加或减少1闰秒。不过根据该组织的说法,他们目前并没有相关的计划。世界协调时间是否有变化,就看地球在2021年自转是否卖力了……

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