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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

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, 用來測算精準的世界協調時間(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, 精準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準測算世界時間開始, 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準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。

在2005年7月5日的時候,地球曾經創造過一次最快自轉週期的紀錄,當時地球完成自轉的時間比86400秒快了1.0516毫秒。這個紀錄一直保持到2020年,最終被打破,並且僅僅一年時間裡就被打破了28次。據《時間與日期》報導,其中最短的一天出現在2020年7月19日,地球完成一圈自轉所耗費的時間比86400秒短了1.4602毫秒。

正因如此,在整個2020年過去之後,原子時間加在一起滯後了大約19毫秒,也導致了技術人員開始討論是否減去1閏秒。當然,這也不是說減就減的,一般來說,只有世界時和原子時之間相差了±0.9秒的情況下,才會做出實際調整。

在今年要不要減掉1閏秒的問題上,專家們也在討論。位於法國巴黎的國際地球自轉及參照系服務機構(IERS),就負責確定每一年是否要增加或減少1閏秒。不過根據該組織的說法,他們目前並沒有相關的計畫。世界協調時間是否有變化,就看地球在2021年自轉是否賣力了……

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。

在2005年7月5日的時候,地球曾經創造過一次最快自轉週期的紀錄,當時地球完成自轉的時間比86400秒快了1.0516毫秒。這個紀錄一直保持到2020年,最終被打破,並且僅僅一年時間裡就被打破了28次。據《時間與日期》報導,其中最短的一天出現在2020年7月19日,地球完成一圈自轉所耗費的時間比86400秒短了1.4602毫秒。

正因如此,在整個2020年過去之後,原子時間加在一起滯後了大約19毫秒,也導致了技術人員開始討論是否減去1閏秒。當然,這也不是說減就減的,一般來說,只有世界時和原子時之間相差了±0.9秒的情況下,才會做出實際調整。

在今年要不要減掉1閏秒的問題上,專家們也在討論。位於法國巴黎的國際地球自轉及參照系服務機構(IERS),就負責確定每一年是否要增加或減少1閏秒。不過根據該組織的說法,他們目前並沒有相關的計畫。世界協調時間是否有變化,就看地球在2021年自轉是否賣力了……

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