不一样长的世界时：地球自转速度因何变化

气候变化，极地冰山融化可能会影响地球上一天的长度

人类对极地冰盖的影响正在减缓地球的自转速度，这将给现有的地球自转时长与协调世界时匹配带来挑战。

冰盖掩藏了保存数百万年的景观，这些景观仿佛被冻结在时间里。

（图源：Jason Edwards 盖帝图像)人类迅速意识到没时间采取行动减轻气候变化的影响。讽刺的是，气候变化本身，主要是由于化石燃料燃烧释放的温室气体引起，气候变化却能帮助拖延一场与时间相关的危机。

当前，我们使用450个超精原子钟来保持协调世界时（UTC）的时间，UTC于1969年首次确定。更传统的历史计时方法世界时使用地球的自转。但由于地球的自转时间在波动，从1972年起，通过给协调世界时加上27闰秒使协调世界时与世界时保持一致。

但是，由加利福尼亚大学地理学家Duncan Agnew领导的新研究发现由全球变暖引起的格陵兰地区和南极地区的冰盖融化会影响地球的角速度，角速度是地球转动的速率，因此世界时延长了，尽管延长数量非常小人类几乎觉察不到——但是对依赖精确计时的计算机来说却不小。

在周三（3月27日）《自然》杂志上发表的一篇论文中，Agnew和同事写道，“全球变暖早已影响全球计时。”

冰川融化比之前更快减小地球的角速度，按照之前的角速度可能会需要负闰秒或者减少1闰秒来调整，现在看来这一调整比科学家的预测推迟三年。

问题在于像网络计算以及金融市场这些活动需要UTC提供稳定的，标准的，精确的时间范围，从来没尝试过加上一个负闰秒。

“协调世界从没加过一个负闰秒，也没测试过这种做法，因此负闰秒带来的问题没有先例。”国际计量局（BIPM）时间部门的气象学家Patrizia Tavella在当天《自然》杂志的评论副刊中针对当前的新研究写道，“Agnew认为负闰秒的变化能被推迟，确实是个好消息。”

Tavella认为，将修改负闰秒的需要从2026年推迟到2029年可以帮助气象学家更好计算地球的自转时长。如果确实需要负闰秒，相关风险需要被评估的时候，更精确的地球自转时长可以帮助做出更好的评估。

地球不守时

地球的自转速率总是在变动，但是在采用精确的计时手段和方法之前，地球自转速率变动的唯一坏处是与古代天文学家的记录相比，改变了日食和其他天文事件的时间。

“在一千年的时间尺度上，地球自转时长的变化反映了三个地球物理过程的联合影响。”哈佛大学地球与行星科学的Jerry Mitrovica在《自然》杂志的副刊新闻评论文章中写道。

Mitrovica说，三因素之一是地球的铁内核和外层岩石地幔地壳的耦合。也就是说地核角动量的变化一定会被地幔和地壳中同等大小相反方向的变化抵消。因此如果地核减慢角速度，为了保持地球的转动速度不变，地球外层部分必须增加同样大小的角速度。但是，现在地核和上层的角动量都在减小。

在过去，地核-地幔的耦合机制导致地球的自转周期每年增加百万分之六秒。虽然这种减慢的速率很小，但是也能被原子钟观察到。

地球的横截面显示组成地球的各层构造。（图源：科学图像库/盖帝图像）

Agnew和同事转向研究卫星重力数据来确定地球角动量的减小程度以及对计时的影响。

这项研究揭示了格陵兰地区和南极地区的冰盖加速融化已经改变了地球表面的质量分布情况，地球坚硬外壳的角速度减小得更快，而几乎全部由液体组成的地核得角速度仍保持着以往的减小速度。

“他的分析有利揭示了核幔耦合机制导致了地球自转速度的增加，但是由于20世纪末期极地冰盖大部分开始融化导致地球自转速度明显的减慢。” Mitrovica写道，“人类引发的冰川融化过程使融化的冰盖质量从极地地区转移到低纬度地区，减慢了地球自转速度。”

Agnew和同事提议，虽然现在起到2029年都不需要对协调世界时utc加上负闰秒，但是负闰秒给计算机网络时间带来的问题，需要在当下提前计划，改变当前UTC与地球自转时长调整一致的方式。

“除非国际计时指南很快改变，否则人类社会的无数技术体系必须更新，为前所未有的事件做好准备，一天中23：59：59这一时刻的消失就在不远的未来。” Mitrovica总结道。

BY:Robert Lea

FY:小白

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