時間不夠用？地球自轉加速令今夏現“最短三天”

“時間過得好快”“總感覺時間不夠用啊”，恐怕不光是一句感嘆。

據看看新聞NEWS報道，今天（7月22日）比昨天縮短了約1.3-1.5毫秒。此前7月9日創下有記錄以來最短之一，比平時短1.3到1.6毫秒。8月5日還將有一次。科學家指出，除月球位置影響外，近年來兩極冰蓋快速融化導致地球質量向赤道轉移，也是自轉變快的因素。 若持續加速，2029年全球時鐘可能需首次“減一秒”調整。

科學研究人員表示，7月22日和8月5日兩天，地球的自轉將會加快，從而使這兩天的時長比標準的86400秒（即24小時）縮短大約1.3至1.5毫秒（一毫秒等于千分之一秒）。

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根據挪威時間和日期網站的資料，有歷史記錄以來時長最短的一天是2024年7月5日，那天地球以比平常快1.66毫秒的時間完成自轉一周。這打破了此前在2022年6月30日創下的紀錄，那天地球的自轉快了1.59毫秒。

根據國際地球自轉和參考系服務機構的數據，今年夏天也是自2020年以來第六次地球自轉加速。

時間越來越快，是錯覺還是事實？

地球圍繞著太陽公轉，已經不停運行了46億年之久，地球在公轉的同時，也在不斷地自轉。地球自轉一圈就是一天，24小時。

地球無論是公轉還是自轉，都會受到星際間作用力的影響，在不斷的加減速中調整。僅就當下而言，地球的自轉在加快，意味著一天在變短。也就是說，“時間過得越來越快”不是錯覺，而是事實。

“專業數據顯示，現在時間的流逝比過去半個世紀的任何時候都要快。這是因為地球自轉速率為50年來最快。”科普專家、中國科學院國家授時中心黨委書記竇忠表示，相關科研發現，自2020年的年中以來，地球的自轉速率呈現加快趨勢。

2020年1-12月地球自轉速度變化。自2020年年中，地球的自轉開始加速。圖片來源：中科院國家授時中心

地球自轉變快是為啥？會一直加快嗎？

這一現象可能與地球表面形態的變化有關。就像花樣滑冰運動員或芭蕾舞者做轉體動作身體越聚攏轉速能越快一樣，當物質向更中心聚集時，地球的自轉也會變快。以全球氣候變暖為例，當冰川、冰蓋融化流入海洋，地球質量就進行了重新分配，物質較以往更靠近中心，那么地球自轉就會變快。也就是說，地球自轉加快的現象可能與近來氣候變化導致的南北極冰川融化效應有關。“這種情況下，地球兩極承受的壓力變小，從而使地殼向上移動，地球變得更圓。而圓形有助于地球旋轉得更快。”中國科學院上海天文臺研究員段鵬碩分析說。

相關研究表明，來于地球表面的因素傾向于激發5年周期內較高頻的地球自轉速度變化，而地球內部的因素引起的地球自轉速度變化通常表現為5年周期以上更低頻的變化。

對此，段鵬碩認為，理論上，實際觀測到的地球自轉速度變化是多種因素引起的，是地球內外部物質運動共同作用的結果，即，來自地球外部的因素（例如氣候變化、冰川融化等）引起的日長快速變化疊加在地球內部因素（例如地核運動）導致的日長趨勢變化上。

一直以來，有觀點認為，由于“潮汐摩擦效應”的存在，地球自轉的速率一直是在輕點“剎車”，變得越來越慢。段鵬碩介紹：“雖然近幾年地球自轉有加速現象，但長期減慢才是大趨勢。”

段鵬碩介紹，從更短的時間尺度來看，地球自轉速率的變化是非常復雜和不均勻的，表現出“時快時慢”以及準周期振蕩的特點。

“在年際尺度上，地球自轉速率會出現幾年加快而后幾年又放慢的現象；在季節變化上，地球自轉也會在某些月份出現速度增加，而在某些月份出現速度減慢現象。”段鵬碩分析稱，這些不同時間尺度的日長變化實際體現了不同的地球系統物質運動過程。

“也就是說，從長期的日長變化形態來看，近兩年的地球自轉加快現象并不奇怪，屬于正常現象。”

中山大學測繪科學與技術學院鐘敏教授、馮偉教授介紹，地球自轉速度存在著長期減慢的趨勢、周期性變化、特殊的不規則變化。“每天其實不是準確的24小時，短期來看，地球有時會自轉加速一點，日長變短；但是從幾百上千年甚至更長時間來看，地球在自轉變慢，日長是在變長的。”

既然地球自轉速度長期變慢，為什么近期地球自轉頻發加速現象呢？

1962-2022年地球自轉日長變化（LOD），單位：毫秒 圖片來源：羊城晚報

中山大學測繪科學與技術學院鐘敏教授、馮偉教授及團隊分析得到近期地球自轉頻發加速現象主要是以下兩大因素共同導致：

一、從觀測的日長變化曲線圖可以看出，近期地球自轉加速的原因是受到地球核幔電磁耦合力矩變化的影響（地球核幔發電機原理），近年日長變化處于大約18年大周期變化的低值期，即日長變短，自轉加速。屬于地球自轉速度不規則變化中的第一種情況；

二、近期地球自轉頻發加速都發生在夏季6、7月份，主要受到地球緯向風場季節變化的影響，屬于地球自轉速度的季節變化。

如果時間“變慢”，對我們的日常生活是否有影響？

研究地球自轉常用“日長變化”這個術語來表示地球自轉的快慢，它指地球繞自轉軸轉一圈所需的時間與日長平均值86400秒（即24小時）之間的差值。當地球自轉變慢或變快時，“地球自轉日長時間”增加或減小。為了與標準的原子鐘時間保持一致，世界時間服務機構會不定期通過閏秒的形式，來保證基于地球自轉的太陽時和基于原子鐘的協調世界時之間的差異在0.9秒以內。

從長期來看，由于地球自轉速度在緩慢降低，因此日長也在緩慢變長，閏秒往往是增加1秒。如果地球的自轉持續增速的話，那么很可能未來也可能存在負閏秒。時間系統在我們的日常生活中無處不在，在科學研究、金融服務和交通導航等社會的方方面面都離不開精確的時間。因此地球自轉快慢導致的時間上增加或減少1秒也是非常重要的。

日長變長最有可能的影響之一是需要引入負閏秒。這意味著在未來的某些日子里，我們需要從全球標準時間中減去一秒，以適應更長的日長。

1971年國際計量大會通過決議：使用“協調世界時”來計量時間。當“協調世界時”和“世界時”之差超過0.9秒時，國際地球自轉服務組織（IERS）就負責對“協調世界時”撥快或撥慢1秒，這就是“閏秒”。“閏秒”有正負之別，“正閏秒”就是加1秒，屆時全世界的原子鐘都會顯示“X:X:60”的奇特時間。而“負閏秒”就是減1秒，即在23時59分58秒就結束了一天。

2024年3月28日，美國加州大學圣迭戈分校科學家鄧肯·卡爾·阿格紐在《自然》雜志刊發論文指出，負閏秒最早可能在2029年出現。

有科學家擔憂，引入負閏秒可能會擾亂計算機和智能手機的計時，因為許多計算機程序默認閏秒都是正的，人們需要對計算機系統進行重新編程，而這個過程容易出錯。

此外，科研人員表示，日長變長還可能對太空定位導航產生影響。在將太空探測器送到另一顆行星上時，即使微小的時間誤差也可能造成顯著影響。

資料來源：新華網、央廣網、參考消息、科普中國、極目新聞、科技日報、羊城晚報、北京科學中心微信公眾號

編輯 常江

校對 楊利