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地球自转速度变快 再次创下最短日记录:月亮赤纬角最大值惹的祸
吉林大学:杨学祥,杨冬红
据外媒报道,7月29日,地球再次打破了最短一天的记录,在比标准24小时少1.59毫秒的时间内完成了一次完整的自转。
2022年7月29日,地球在24小时之前就完成了自转。然而据了解,这并不是它唯一一次加快步伐。据外媒报道,早在2020年地球就打破了自1969年代以来的最短日记录。当年最短的一天是7月19日,比24小时少了1.47毫秒。
据悉,在2021年,地球继续以普遍增加的速度进行自转,但是并没有打破任何记录。根据IE(Interesting Engineering)的说法,一个为期50年的较短日阶段可能正在开始。
目前,地球自转速度不同的原因仍然未知。但据科学家推测,这可能与地核内外层、海洋、潮汐运动和气候变化有关。
还有一些研究人员认为,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。钱德勒摆动指的是地球自转轴相对于地球表面的小幅度运动,由于地球不是一个标准的球体,在旋转时自转轴可能出现一些微小的偏差。
事实上,由于日月引潮力的作用。地球的扁率是不断变化的。例如,受月亮赤纬角以13.6天为周期的月亮潮的影响,地球自转速度具有明显的13.6天的变化周期,亦称为双周循环。
潮汐组合A:8月2日为月亮赤纬角最小值北纬0.24度,8月5日为日月小潮,两者弱叠加,潮汐强度小,地球扁率变大,地球自转变慢,有利于拉尼娜发展(弱),潮汐使两极空气向赤道流动,可激发火山活动和冷空气活动(弱)。
潮汐组合B:8月9日为月亮赤纬角最大值南纬27.04度,8月12日为日月大潮,8月11日为月亮近地潮,三者弱叠加,两者强叠加,潮汐强度最大,地球扁率变小,地球自转变快,有利于厄尔尼诺发展(最强),潮汐使赤道空气向两极流动,可激发地震火山活动和暖空气活动,有利于低层偏南风的发展,带来较多水汽,造成部分地方出现大雾天气(最强)。
潮汐组合C:8月15日为月亮赤纬角最小值南纬0.04度,8月12日为日月大潮,两者弱叠加,潮汐强度大,地球扁率变大,地球自转变慢,有利于拉尼娜发展(强),潮汐使两极空气向赤道流动,可激发地震火山活动和冷空气活动(强)。
潮汐组合D:8月22日为月亮赤纬角最大值南纬27.12度,8月19日为日月小潮,8月23日为月亮远地潮,三者弱叠加,两者强叠加,潮汐强度小,地球扁率变小,地球自转变快,有利于厄尔尼诺发展(弱),潮汐使赤道空气向两极流动,可激发地震火山活动和暖空气活动,有利于低层偏南风的发展,带来较多水汽,造成部分地方出现大雾天气(弱)。
潮汐组合E:8月30日为月亮赤纬角最小值南纬0.03度,8月27日为日月大潮,两者弱叠加,潮汐强度大,地球扁率变大,地球自转变慢,有利于拉尼娜发展(强),潮汐使两极空气向赤道流动,可激发地震火山活动和冷空气活动(强)。
本月天文奇点相对较集中,相互作用最强,可激发极端事件发生,地震火山活动进入活跃期。
计算表明,日月大潮与月亮赤纬角最小值相遇(日、月、地在赤道面成一线)使地球扁率变大,地球自转减慢,低纬度地区地球表面地壳纬向扩张,径向收缩,有利于南北挤压东西张裂的地震和火山喷发;日月大潮与月亮赤纬角最大值相遇使地球扁率变小,地球自转变快,低纬度地区地球表面地壳纬向收缩,径向扩张,有利于东西挤压南北扩张的地震和火山喷发。这是不同地区不同类型的地震在不同的潮汐组合发生的原因。
http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-717618.html
https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1251069.html
月亮赤纬角极大值不是固定不变的, 而是在18.6度到28.6度之间变动,周期为18.6年。当月亮赤纬角极大值为28.6度时,地球扁率变为最小,地球自转最快。2023-2025年月亮赤纬角为28.6度,所以,2020-2022年地球自转速度开始变快,18.6年是地球自转速度变化幅度最大的周期。
根据罗时芳等人(1974)和任振球等人(1990)的研究,地球自转周期11.169年对应11.2年太阳黑子周期、12.15年对应12.01年木星相似会合周期、18.6年对应月亮赤纬角的变化周期、19.855年对应19.858年木星、土星会合周期、22.337年对应22.2年太阳磁周、29.783年对应29.46年土星公转恒星周期、59.555年周期对应59和60年木星、土星、水星相似会合周期,显示地球自转与行星潮汐的对应关系(见表1)[2, 3]。
198.72年是太阳黑子长周期和九大行星会聚(九星连珠)周期,被一些专家认定为灾害周期发生的天文原因[3]。
表1 地球自转变化的长周期
(据罗时芳[2],1977;任振球[3],1990;杨学祥[4],1998;杨冬红修改,2009)
地球自转周期(年) | 振 幅 (毫秒) | 对应天文周期(年)
|
178.698 89.348 59.555
45.0
34.503
29.783
22.337 19.855
18.6 12.15 11.169
9.2 | 0.385 0.803 1.239
0.304
0.215
0.521
0.434 0.189
0.521 0.141 0.162
0.184 | 198.72,太阳黑子长周期;九大行星会聚周期 89.757,太阳黑子长周期;89.36,九星会聚之半 57.119,太阳黑子长周期;59.573,木星、土星会合周期;59和60,木星、土星、水星相似会合周期;59.88,潮汐混合周期* 45.39,土星、天王星会合周期;44.548,朔望周期与近点月周期的合成周期4倍* 35.88,土星、海王星会合周期;37.22,月亮交点进动双周; 33.4,近点月与日月大潮合成周期* 29.46,土星公转周期;30.02,土星相似会合周期;29.95,潮汐合成周期* 22.2,太阳磁周;22.014,朔望周期与交点月周期的合成周期*;22.274,朔望周期与近点月周期的合成周期*;22.0879,月亮视赤纬角月变化周期与朔望周期的合成周期* 19.858,木星、土星会合周期;19.99,水星相似会合周期;19.96,交点月周期、近点月周期、朔望周期两两合成周期(2.0533、2.2014、2.2087)的会合周期* 18.61,月亮交点进动周期,月亮赤纬角变化周期 9.9-13.035,太阳黑子周期;12.01,木星相似会合周期 11.2,太阳黑子周期;11.007,朔望周期与月亮交点周期的合成周期*;11.137,朔望周期与近点月周期的合成周期*;11.0439,月亮视赤纬角月变化周期与朔望周期的合成周期* 8.9-9.4,太阳黑子周期;9.2多项潮汐合成周期* |
注:带*号者为杨冬红计算得出。
参考文献
1. 杨学祥, 韩延本, 陈 震, 等. 强潮汐激发地震火山活动的新证据[J]. 地球物理学报, 2004, 47(4): 616-621.
2. 罗时芳, 梁世光, 叶叔华, 等. 地球自转转率变化的周期分析[J]. 天文学报, 1974, 15(1): 79-84.
3. 任振球. 全球变化[M]. 北京: 科学出版社, 1990: 60-77.
4. 杨学祥, 陈殿友. 地球差异旋转动力学[M]. 长春: 吉林大学出版社, 1998.
http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-349016.html
https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1271811.html
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地球自转速度变快 再次创下最短日记录 一天已不足24小时
据外媒报道,7月29日,地球再次打破了最短一天的记录,在比标准24小时少1.59毫秒的时间内完成了一次完整的自转。
发生了什么?
2022年7月29日,地球在24小时之前就完成了自转。然而据了解,这并不是它唯一一次加快步伐。据外媒报道,早在2020年地球就打破了自1969年代以来的最短日记录。当年最短的一天是7月19日,比24小时少了1.47毫秒。
据悉,在2021年,地球继续以普遍增加的速度进行自转,但是并没有打破任何记录。根据IE(Interesting Engineering)的说法,一个为期50年的较短日阶段可能正在开始。
为什么地球在加速自转?
目前,地球自转速度不同的原因仍然未知。但据科学家推测,这可能与地核内外层、海洋、潮汐运动和气候变化有关。
还有一些研究人员认为,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。钱德勒摆动指的是地球自转轴相对于地球表面的小幅度运动,由于地球不是一个标准的球体,在旋转时自转轴可能出现一些微小的偏差。
地球自转加快意味着什么?
地球的自转速度不断加快,使得我们的一天越来越短,尽管只有几毫秒之差人们难以察觉,却也会带来一些巨大的影响。
如果地球自转得更快,那么也就意味着它会更早到达相同的位置,而地球的半毫秒就相当于赤道的26厘米。简而言之,由于爱因斯坦的相对论(空间和时间曲线)的影响,GPS卫星正在慢慢变得无用,因为用于GPS卫星的原子钟并没有考虑到地球不断变化的自转速度,必须进行校正。原子钟是人类现有最为精确的计时工具,通过测量原子的高频振动进行计时,据悉,其运行1亿年的误差不超过1秒。
另外,与网络时间协议(NTP)服务器同步的智能手机、计算机和通信系统也可能会产生令人困惑的影响。它被设定为自1970年1月1日00:00:00 UTC 以来的秒数,通常从 23:59:59 运行到 23:59:60,然后重置为 00:00:00。而随着地球自转速度的加快,时间可能将从23:59:58直接变为 00:00:00。
而为了解决所有的这些国际计时问题,据报道,全世界的计时人员正在讨论是否需要删除一秒钟,通过添加一个“负闰秒”来确保地球绕太阳运行的速度与原子钟的测量值保持一致。
据悉,手动加减一秒钟看似对大众日常生活的影响微乎其微,但是对于那些对时间精度有较高要求的行业,例如航天、通讯、金融等行业来说,一秒钟的误差就足以造成严重的损失。而让全世界基于时间提供服务的机构同时增加或减少一个闰秒,也需要付出大量的人力和物力。
九派新闻实习记者 岑雨欣
【来源:九派新闻】
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GMT+8, 2024-11-24 10:30
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