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地球正在悄悄变胖,我们打工的一天也在悄悄变长

2024-07-20科学

24小时的昼夜更替绝非恒定不变的事实。在寒武纪生命大爆发之前近十亿年的地球上,一天仅有18小时41分钟。当霸王龙在白垩纪末期统治 地球时 ,午夜的钟声会在第23个小时敲响。而在公元前1200年左右青铜时代衰落之际,日子比现在短了0.047秒。

尽管造成这种减速的自然过程(月球的潮汐引力和偶尔的地震或地壳漂移)仍在持续进行,来自美国宇航局喷气推进实验室(JPL)和瑞士苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)的科学家表示,气候变化正在加速这一进程。随着冰盖的持续融化,水最终流向赤道,使得地球更加扁球形(即更「胖」),从而进一步减缓了地球的自转速度。

喷气推进实验室的苏伦德拉·阿德希卡里(Surendra Adhikari)告诉法新社(Agence France-Presse):「这就像花样滑冰运动员做旋转动作时,先是双臂紧贴身体,然后伸展开来。起初的快速旋转会因为质量远离旋转轴而变慢,增加了物理惯性。」

然而科学家们指出,如果高排放情景继续下去,地球赤道区域缓慢膨胀的影响甚至可能超过月球对地球日的潮汐效应。这项研究的成果发表在【美国国家科学院院刊】(PNAS)上。

论文写道:「自1900年以来,这种从两极到赤道的质量转移显著增加了地球的扁球度和日长(LOD)。在高排放情景下,由气候变化引起的日长变化率将持续增加,可能达到目前两倍的速率,超越月球潮汐摩擦的影响。」

当然,普通人几乎感受不到这些自然和人为因素造成的减速。例如,月球的潮汐摩擦每世纪大约会使时钟增加2.40毫秒。在青铜时代,当时计时并不那么精确,这可能不算什么大事,但在依赖精确计时的GPS和全球通信技术驱动的世界里,如果不加以考虑,这些额外的毫秒会成为一个问题。

在这篇新论文中,科学家估计,自20世纪以来,冰盖融化已经使日长增加了大约0.8毫秒,而在最糟糕的排放情景下,到2100年,这一数字可能跃升至高达2.2毫秒或更长。研究团队通过收集大量分散的数据得出了这些数字,其中包括使用甚长基线干涉测量(测量地球不同地方无线电波到达太空所需的时间)、GPS测量,甚至古代的日食记录,据法新社报道。

虽然地球日长度的变化对我们直接影响最大,但美国宇航局尤其需要了解地球确切的日旋周期,因为这对与深空任务(包括旅行者探测器)的通讯至关重要。法新社报道,即使是在地球上只有厘米级的偏差,一旦无线电波到达探测器目的地,也可能意味着千米级的差异。

如果说有什么启示,这项新的研究表明,气候变化的影响是多么广泛,它不仅改变了天气模式、摧毁地球上的生命,甚至改变了我们称之为家园的这个星球本身的自转。