地球自轉速度創50年來紀錄!需要把世界時向前撥?網友:難怪覺得一天時間不夠用

王雪嵩 2021/03/19 檢舉 我要評論
 
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你可能沒有意識到,在剛剛過去的2020年裡,我們經歷的每一天都要比其他年份要更短一些。

不斷變化的自轉

我們總是說,一天有24個小時,但實際上地球的自轉週期並不是恰好24個小時,而是23小時56分4秒。即使是這個數字,其實也並不固定,而是處於不斷的變化之中。

從更大的時間尺度上看,地球的自轉速度是在不斷變慢的,這是從月球不斷遠離地球的現狀以及角動量守恆的理論所得來的。地質考古證據也證明瞭這一點。通過一種叫做Torreites sanchezi的貝殼上的年輪,科學家發現,在恐龍時代地球的自轉週期只有23.5個小時,那時候的一年有372天。

除了在這種數千萬甚至數億年的時間尺度上的變化之外, 地球的自轉還會受到大氣壓力、風向、地核運動以及洋流等多重因素的影響。這些因素產生的效果並不明顯,但也或多或少地會給地球自轉帶來一點改變,有時候會導致地球的自轉週期加快或者減緩幾毫秒。

對於我們來說,這樣的改變的確是根本感受不到的,但對於國際計量局的計時員來說,幾毫秒的偏差也是不容忽視的。他們手中握有極其精確的原子鐘,用來測算精准的世界協調時間(UTC)。我們平時雖然說是用的北京時間,其實也是從世界協調時間換算來的。因此,精准地按照地球自轉速度調控世界協調時間,就顯得格外重要了。

自從上個世紀60-70年代人類開始利用衛星精准測算世界時間開始,這些計時員們就開始了新的世界時間計量方式。在每年的年中或者年底(偶爾在季末),他們會根據衛星的精准資料來給世界協調時間增加或減少閏秒,以保持協調世界時接近於世界時時刻。

近50年最快的自轉速度

根據美國國家標準與技術研究院(NIST)的統計資料, 自1972年開始,技術人員平均每1.5年就會增加一次閏秒,至今一共27次將世界協調時間向後撥1秒。距離我們最近的一次調整,是在世界協調時間2016年12月31日23小時59分59秒(北京時間2017年1月1日7時59分59秒)的時候,技術人員為世界協調時間增加了1閏秒。

這也是可以理解的,就像我們開篇所說的,地球的自轉速度在不斷減慢,因此每隔一段時間,我們就需要增加一次閏秒。

不過,到了剛剛過去的2020年年底,情況不一樣了。根據《時間與日期》的報導,往常習慣於給世界協調時間加閏秒的技術人員,竟然開始討論是否要在歷史上首次減去1閏秒,也就是把世界協調時間向前撥1秒。

導致這個情況的原因,是因為從天文學的角度來講, 2020年成為了最近50年以來地球自轉速度最快的一年,而這就是我們前面提到的各種因素影響的結果。平均來說,我們的每一天都有86400秒,而這些因素會導致地球的一天變長或者變短。



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