“从前慢”
科学家说
“未来更慢”
封面图，来自风羽酱-sdk
协调世界时（UTC）由国际协调创建并为全世界通信、网络计算、定位和金融等等各种活动提供精确的时间度量。但是由于地球的自转速率并不恒定，因此 UTC 包含闰秒，这使得它的使用变得复杂。近日发表在《Nature》上的一篇论文提到全球变暖带来的融冰导致的地球动量变化会影响地球时间的度量，未来将可能改变地球自转速度的变化趋势。
在1955年之前，任何高质量的时间尺度都必须与地球的自转耦合，因为这比任何可用的振荡器都更稳定，因此秒被定义为地球相对于恒星自转一次所用时间的指定分数。这种方法产生的时间度量称为UT1。1958年1月1日，一种新的由物理振荡器（铯原子）定义的时间度量TAI投入使用，并成为国际主流标准。从那时起，因为地球以可变的速率旋转，两种时间度量就分道扬镳了。
TAI与UT1之间的差值（s）历史与预测
角动量守恒是地球自转速度改变的根源。当地球的各部分发生位置的变动时，转动惯量就会发生改变，导致地球自转的速度改变。高纬度地区的融化或冻结影响水这一部分的全球性流动，当高纬的冰盖融化，水的质量就会向低纬度靠拢导致对地轴的转动惯量增加。不过除此之外还有很多的因素，例如地球内部圈层相互作用、在覆盖冰盖融化后地壳恢复的冰川等静压调整、潮汐摩擦的作用等等。历史观测表明，最近几年以来每天的时长在减短，也就是TAI与UT1之间的差值重新转为减小。
研究者预测认为，如果地球没有发生变暖，地球的自转速度将会越来越快。但是由于全球变暖影响，地球自转速度增快的趋势被部分减缓，因此增加负闰秒（某一分钟减少一秒）的时间将被推迟。闰秒的不可预测性使得同步庞大的全球基础设施变得具有挑战性。目前，不同的 Web 服务以不同的方式处理闰秒。现在，许多系统都有可以接受额外秒数的软件，但很少有软件允许删除秒数，因此预计负闰秒会造成许多困难。
如果地球没有发生变暖，地球的自转速度将会越来越快
论文信息：
Agnew, D.C. A global timekeeping problem postponed by global warming. Nature (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07170-0
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