融化的極地冰可能會減慢地球自轉並擾亂我們測量時間的方式

在接下來的幾年裡,地球上的每個人都將失去一秒鐘的時間,但這種情況發生的具體時間現在正受到人類驅動的氣候變遷的影響。

歷史上第一次,世界計時員可能不得不考慮在幾年內從我們的時鐘中減去一秒,因為地球的旋轉速度比以前快了一點。

《自然》雜誌週三發表的一項研究稱,到 2029 年左右,時鐘可能不得不跳過一秒,稱為「負閏秒」。

沒有全球暖化然而,這一時間變化可能會提前三年,即 2026 年發生。

「這是前所未有的情況,也是一件大事,」該研究的主要作者、加州大學聖地亞哥分校斯克里普斯海洋學研究所的地球物理學家鄧肯·阿格紐說。

“地球自轉的巨大變化不會導致災難或其他任何事情,但這是值得注意的事情。這再次表明我們正處於一個非常不尋常的時代。”

全球暖化如何影響計時?

如果不是的話,負閏秒就會來得更早全球暖化,研究稱。

美國海軍天文台退休時間主任丹尼斯·麥卡錫(Dennis McCarthy)沒有參與這項研究,他說:“我們正在走向負閏秒。” “這只是時間問題。”

阿格紐說,地球正在加速,因為它的熱液體核心——「一個巨大的熔融流體球」——以不可預測的方式發揮作用,渦流和流動各不相同。

他補充說,大約 50 年來,核心一直在引發加速,但自 1990 年以來兩極冰的快速融化掩蓋了這種效應。

冰融化由於人類驅動的氣候變化,地球兩極的自轉速度都略有減慢。北部和南部的固體冰較少,所產生的融水使海平面上升,使地球的質量向赤道移動。

阿格紐說,這會減慢旋轉速度,就像旋轉的滑冰運動員將手臂向兩側伸出時減慢一樣。

根據他的計算,如果沒有冰融化的影響,地球將在 2026 年而不是 2029 年需要負閏秒。

我們如何測量時間?

全球計時是一個複雜的情況,涉及物理、全球強權政治、氣候變遷、技術和時間兩種類型。

地球自轉一週大約需要24小時,但關鍵字是「大約」。

阿格紐和美國國家標準與技術研究所時間和頻率部門的物理學家阿格紐和猶大·萊文說,幾千年來,地球的速度總體上一直在減慢,速度不時變化。

麥卡錫說,速度減慢主要是由潮汐效應造成的,而潮汐效應是由月球引力引起的。

直到 55 年前原子鐘被採納為官方時間標準後,這​​一切才變得無關緊要。這些並沒有減慢。

建立了兩個版本時間- 天文和原子 - 而且它們不匹配。天文時間每天比原子時間落後2.5毫秒。阿格紐說,這意味著原子鐘會說現在是午夜,而對地球來說,幾分之一秒後就已經是午夜了。

那些每天的幾分之一秒每隔幾年就會加起來就是整秒。

從 1972 年開始,國際計時員決定在 6 月或 12 月為天文時添加“閏秒”,以趕上原子時,稱為協調世界時或 UTC。 11點59分59秒不再是午夜,而是在11點59分60秒處再出現一秒。

負閏秒將從 11:59 又 58 秒直接跳到午夜,跳過 11:59:59。

1972 年至 2016 年間,隨著地球速度減慢,增加了 27 個單獨的閏秒。但放緩的速度正在逐漸放緩。

萊文說:“在 2016 年或 2017 年,或者可能是 2018 年,減速速度已經放緩到地球實際上正在加速的程度。”

是否需要這些微小的時間調整?

幾十年來,天文學家一直將通用時間和天文時間與那些方便的小閏秒結合在一起。

但電腦系統操作員表示,對於當今世界所依賴的所有精密技術來說,添加這些內容並不容易。專家表示,2012 年,一些電腦系統對閏秒處理不當,這給 Reddit、Linux、澳洲航空等公司帶來了問題。

“造成這麼多問題,有什麼必要及時調整呢?”麥卡錫說道。

但俄羅斯的衛星阿格紐和麥卡錫說,系統依賴天文時間,因此消除閏秒會為他們帶來問題。天文學家和其他人希望保留這個系統,只要原子時間和天文時間之間的差異接近一秒,就會增加閏秒。

2022 年,世界計時員決定從 2030 年代開始改變插入或刪除閏秒的標準,這將大大降低這種可能性。

萊文表示,Google和亞馬遜等科技公司單方面針對閏秒問題制定了自己的解決方案,在一天中逐漸增加幾分之一秒。

「這些爭鬥之所以如此嚴重,是因為賭注如此之小,」萊文說。

阿格紐說,然後加上「奇怪」的減法效果,而不是添加閏秒。麥卡錫說,跳過一秒鐘可能會更困難,因為軟體程式的設計目的是增加時間,而不是減少時間。

麥卡錫表示,需要負閏秒的趨勢是顯而易見的,但他認為這更與地球因上世紀末的地質變化而變得更圓有關。冰期

另外三名外部科學家表示阿格紐的研究有道理,並稱他的證據令人信服。

但萊文不認為真正需要負閏秒。他表示,整體放緩趨勢潮汐已經存在了幾個世紀並且仍在繼續,但地核變短的趨勢來來去去。

萊文說:“這不是一個以過去為未來的良好預測的過程。” “任何對未來做出長期預測的人都是站不住腳的。”