设为首页

加入收藏

首页

地球怎么“越转越快”?


   6月29日,地球自转一周比24小时少了1.59毫秒,这是自从人类用原子钟计时以来最短的一天。7月26日,这一天也很短,比24小时短了1.5毫秒。一直以来,有观点认为,由于“潮汐摩擦效应”的存在,地球自转的速率一直是在轻点“刹车”,变得越来越慢。中国科学院上海天文台研究员段鹏硕证实了这一观点:“虽然近几年地球自转有加速现象,但长期减慢才是大趋势。”
 
“时快时慢”才是地球真“性格”
 
   段鹏硕介绍,从更短的时间尺度来看,地球自转速率的变化是非常复杂和不均匀的,表现出“时快时慢”以及准周期振荡的特点。
 
   “在年际尺度上,地球自转速率会出现几年加快、而后几年又放慢的现象;在季节变化上,地球自转也会在某些月份出现速度增加,而在某些月份出现速度减慢现象。”段鹏硕分析称,这些不同时间尺度的日长变化实际体现了不同的地球系统物质运动过程。
 
   “也就是说,从长期的日长变化形态来看,近两年的地球自转加快现象并不奇怪,属于正常现象。”段鹏硕提醒,这并非意味着“地球变得更有活力”。
 
自转原理类似芭蕾的形体转
 
   我们知道,地球本身作为一个独立的系统,在不考虑外部因素的作用时,其自身的角动量是守恒的,其遵守角动量守恒定律。
 
   段鹏硕解释,地球自转速度加快说明地球自身的转动惯量减小,表现为地球整体物质的“收拢”;相反,地球自转速度减缓则说明转动惯量增大,表现为地球整体物质的“展开”。
 
   “这个过程很类似于芭蕾舞演员在表演原地形体旋转时,利用角动量守恒原理,通过收缩双臂或腿部的动作改变自身的转动惯量,从而达到加快自身旋转速度的效果。”段鹏硕说。
 
   理论上,实际观测到的地球自转速度变化是多种因素引起的,是地球内外部物质运动共同作用的结果,即,来自于地球外部的因素引起的日长快速变化叠加在地球内部因素导致的日长趋势变化上。最终导致在某一天地球自转速度加快带一个“峰值”,表现为一天长度最短。
 
自转速度变化与“钱德勒摆动”无必然联系
 
   此前,有观点认为,地球自转速度的加快和一天时间的缩短可能与“钱德勒摆动”有关。“钱德勒摆动”是由于地球本身并非严格的球体,在旋转时地极相对于地球表面的小幅度摆动现象。该摆动的周期大致为433天,属于地球自转轴相对于地面晃动的一种固有频率,是地球的一种自然属性。“地球自转包含地球自转速度和极移,其中地球自转速度被称为‘日长’,也就是一天的长度,也并非严格24小时;极移是地极位置的移动,表现为地球自转轴相对于地球表面的移动现象。”段鹏硕表示,地球自转速度的加快和一天时间的缩短与“钱德勒摆动”之间没有必然联系。因为,“钱德勒摆动”是地球的极移变化现象,属于自转轴的变化,而非地球自转速率的变化。
 

责编:一冰

上一篇:太空农作物长势喜人

下一篇:2022未来科学大奖获奖名单公布

分享到: 0