地球自转速度加快，一天时间不足24小时？对我们有何影响？

据英国媒体报道，截止到2020年，地球正在经历着有史以来自转速度最快的五十年。我们每天的时间早就不足24小时了。那么，地球到底为何加快自转，这又对我们有着什么影响呢？

地球自转开始加速

地球自转

我们都知道，地球每天都在围绕中心轴线自西向东转动，转动一周即为我们的一天，如毛主席所说“坐地日行八万里”。

在地球上我们很难感受到它的转动，但观察昼夜的变化，我们就能明白地球确实在自转。

然而，地球自转的速度确是不均匀的。随着20世纪以来天文观测技术的进步，科学家们发现，原子运动更加精确与稳定。

于是，1967年，原子钟被科学家们采用。科学家们也随之发现了地球自转中各种不寻常的变化。其中最重要的就是地球自转速度有着长期减慢、周期性变化以及不规则变化这三个特点。

清华大学里的赤道式日晷

科学家们逐步对太阳、月亮以及其他行星的资料进行研究，又细致分析了古珊瑚化石的资料，探明了几亿年前的地球自转的情况。

在前古生代时期，也就是生命大爆发的那段时间里，地球的自转速度可以达到惊人的一年四百二十多天。而后，地球的自转速率一直处于下降的趋势。到了古生代，地球公转一周只有近400天。

而到了3亿年左右，这个时间减少到了390天。从这些数据里，研究者们计算出，地球每过一百年，它的自转速率就下降2毫秒左右，也就是千分之二秒。

按照地球以亿年为单位的长期变化看，它的自转速率处于长期减慢并下降的趋势，那么这是为什么呢？

据科学家们研究发现，这是海潮运动中的摩擦现象导致的。这种现象又名潮汐摩擦。它不仅使地球自转速度越来越慢，还使地月之间的距离越来越远，这也使得月球公转周期慢慢变长。

此外，地球自转速度变化不只是因为潮汐摩擦的影响，还有地球的地壳运动、内部半径的变化以及地球地表的物质分布变化也会影响地球自转速度。

当然，地球自转速率长期表现为减慢和下降，但在具体的几十年几百年里，它的速率也会出现一些起伏的变化。而现在地球自转速度加快，一天已不足24小时，这又会对我们有什么影响呢？

自转加快的影响

在地壳运动、大气变化、海洋洋流等因素的作用下，地球自转时间一直都在上下变化。虽然我们对此的感受并不大，但这场速度的变快，却给国家授时员带来了大麻烦。

我们平常平时使用的时间，大部分是北京时间，而北京时间的计时精确度又是以什么为标准呢？答案就是协调世界时。

除了协调世界时外，国际上还有世界时和原子时。那么它们都是什么呢？所谓世界时，是以太阳为参照点，以地球自转为基础，来确定时间的制度。而后，科学家们又发现了原子内的量子运动有着更强的稳定性，更利于时间测量，于是又制定出了原子时。

因为世界时依然有着大量的其他用途，所以即使世界时被发现并不那么稳定，它还是被保留了下来。

于是，1972年，国际上制定了新的国际标准时间——协调世界时（UTC），它虽然使用的是原子时的秒长，但它又使用了闰秒来努力逼近世界时。

此外，还有一个重要的概念，叫天文时间。它是指地球完成自转一周所用的时长。而当协调世界时与天文时间相差的超过了0.4秒时，科学家们就会通过加闰秒来对协调世界时做出调整。

而到了2021年时，由于地球自转速度在近来两年里越来越快，两个时间的偏差也越来越大了，那么，国际授时员就要开始研究并决议是否要对其加上一个负闰秒了。

然而，如果加上的话，这将是史上出现的第一个负闰秒。

正闰秒和负闰秒添加示意图

在此之前，授时员们还从未加过负闰秒。由于地球自转速度是总体上长期变慢的，所以从1972年开始，一共加上了27次正闰秒。

研究者们大约每隔一年半，就会给协调世界时加一个正闰秒来调整时间，上次调整是在2016年12月31日下午十三点的前一秒加上了闰秒。

那么，国际授时员到底什么会不会加上一个负闰秒呢？我们又会在什么时候见证史上第一个负闰秒呢？又到底是什么使得近几年的地球自转速度加快了呢？

自转加快原因

据天文专家说，虽然近几年地球自转速度在加快，但到2021年底，原子钟与天文时间也只有19毫秒的延迟，这距离负0.9秒的大限还有很远。

也就是说，最近几年还不会设置负闰秒。有消息说，下一届国际会议会讨论闰秒制度的未来。因此，大概在未来十年左右，我们大概就能见证人类史上第一个负闰秒的到来。

那么，负闰秒因为地球自转速度的加快要到来了，而又是什么导致了这次地球自转速度的加快呢？

在这之前我们说过，地球自转速率有着不规则变化的特点，也就是它在整体的趋势上有一些波动，而这些波动又是偶然发生的，是很难找到一定规律的。这次地球自转速率的加快，就有很大可能属于这种不规则变化。

太阳在不同日子里的东升西落示意图

目前，科学家们还没有发现这些不规则变化的产生规律。我们知道的一些日月对地球的引力、海面上的洋流、大气运动等等都还不足以引起它。

现在，大部分学者的一致看法是，海平面的变化、地球深处的热岩地幔与地球内外核之间的角动量交换等因素，可能会引起地球自转的不规则变化中的一些稳定变化。而那些相对而言波动更大的变化则有可能是因为太阳风力矩与地磁场耦合等相关原因导致的。

虽然地球自转速率在加快，但平常生活中的我们并不会感受到明显的时间变化。不过对于国家授时中心来说，他们可有了新的任务。

在以后的日子里，科学家们会更进一步研究并精确我们生活中使用的时间。随着未来量子力学的发展，原子钟的不断改进，相信我们未来的时间计量系统也会逐步变得更加完善。

参考资料：

《天文爱好者》

《我们的地球》