空间冷原子钟对全球导航定位系统有着极为重要的作用
在说完这些之后 ， 现在我们应该明白 ， 时间的准确性对现代人类生活有多么重要 。 而地球时间变化主要来自于地球自转的影响 ， 这是早期太阳系形成后 ， 地球完成聚合后的角动量变化的结果 。 地球的自转与公转形成了时间的体验 ， 自转快慢直接影响到地球地表的阳光照射持续时间 。
因此时间的快慢主要来自于科学家对地球自转速度的记录 ， 那这份记录又是从何开始的呢？
地球的自转产生昼夜交替
时间加速自从有了原子钟后 ， 科学家们对时间的记录便到了一种“强迫症“的地步 ， 时间变化从1970年开始就被科学家察觉到不太对劲 。 地球的自转速度在反复的变化 ， 尽管很微弱 ， 但这要求人们不得不将自己手表上的时间与原子钟进行协调 ， 由此在时间上被增加了27个闰秒 。
最早的一份记录来自于2005年 ， 当年最快的一天比预期时长快了0.5毫秒 。 到了2016年 ， 这一纪录又被打破 ， 当时的新年前夕 ， 人们为了让时间和地球自转速度相匹配 ， 因此世界各地的时钟都被暂停了1秒 。
地球时间与太阳之间的关系
从那个时候开始 ， 科学家们就开始考虑要不要整一个负闰秒 ， 因为地球的自转速度似乎越来越快 。 而现在的时间已经从一周的循环上出现了一点变化 ， 周日的时候 ， 以太阳时间为基础的一天仅有23小时59分钟59.9998927秒 。 然而到了周一 ， 时间又会重新回到24小时多那么一点点 。
但在2020和2021年里 ， 时间的加速记录又被打破了 ， 2020年成为了历史上最快的一年 ， 2021年地球进入了加速状态 。 从天文学上讲 ， 2020年的时间是最快的 ， 一共有28次跳秒 ， 当年最短的一天在7月5日 ， 比完整的一次地球自转要快上1.4602毫秒 。
地球自转模拟图
这一变化使得国际计时员又重新调整了一次时间记录 ， 世界时间与天文时间的偏差消除了0.4秒时 。 并且还在6月底和12月底为年份计数增加闰秒 ， 这才让天文时间和原子钟重新对齐 。 而2021年的变化使得平均一天的时间被缩短了0.05秒 ， 已不足24小时 ， 而这一年 ， 原子时间增加了19毫秒的延迟 。
要说这意味着什么 ， 短期之内还看不出来 ， 因为时间的差异非常微弱 ， 受到影响最大的还是在天上漂浮着的卫星和各种通讯系统 。 除非地球的自转速度每小时超过28390公里加速 ， 离心力克服重力 ， 体重降低之类的问题才会出现 。
天文观测时间系统
同时这还会影响海洋的活动 ， 海浪和洪水的活动会更加频繁 ， 而且破坏力更强 ， 地球大部分地球都会被淹没 。 另外自转变得太快也会导致风速增加 ， 科里奥利效应会影响风的移动方向 ， 随着自转加快 ， 对流圈会收缩 。 这时的气候会出现更多的旋风、飓风以及龙卷风之类的强力风流 。
不过我们不用担心地球会加速到这么快 ， 自转的角动量还没有达到这种高速旋转的效果 。 除非有外力帮助 ， 比如超级大地震 。 普通人还是别太操心时间快慢的问题了 ， 但科学家更担心影响这种自转速度变化的因素 。
科里奥利效应：外力使运动的物体偏离最初的直线路径
是谁调快了时钟？目前关于日长变化的几个因素主要来自于月球和太阳的潮汐效应 ， 包括地球内部的核幔耦合 ， 包括地球上的质量分布状态 。 地震活动、冰川作用、海洋活动和地球磁场变化都会影响一天的长度 ， 但究竟是哪一个地方是现在影响最大的一点呢？
人类可以阻止地球自转速度加快这一进程吗？
科学家把注意力转向了最近两年的时间变化上 ， 他们认为导致时间缩短的因素应该来自气候变化 。 2020年观测到的厄尔尼诺现象使得太平洋同一地区变得更冷 ， 根据美国国家海洋和大气管理局的说法 ， 这种气象变化会导致地球自转速度降低 ， 而拉尼娜现象则相反 。
厄尔尼诺现象和拉尼娜现象
德国汉堡马克斯普朗克气象研究所的研究人员认为 ， 全球变暖应该是主要的问题 。 为了预测这种可能性 ， 相关工作人员利用计算机进行了一个简单的模拟 。
研究小组的模拟表明 ， 随着海洋温度的升高 ， 由此产生的环流变化将会导致地球质量净转移到高纬度地区 ， 这会更靠近地球的自转轴 ， 所以地球的自转速度得到了加快 。 该模型预测 ， 到了2200年 ， 一天的长度将会减少0.12毫秒 。
地球海洋表层环流图
另一方面则是担忧全球变暖带来的冰架活动 ， 冰层变化、冰架坍塌都在一点点地改变着地球质量分布 。 而对全球变暖提供加速效应的正是人类 ， 一切又回到了事情的开始 。
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