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“闰一秒”是“气候变暖”的结果吗?
张学文,2012/7/2
2012.7.1的8时迟到一秒钟到来,这是因为今天有“闰秒”。
可为什么今年要加一秒?学术界似乎没有说清楚原因。
本人在科学网的2007年博客中曾经指出:
气候变暖导致极冰的消融,而极地的冰的消融就是极地以外地区的海水量的增加。而极地以外地区的海水量的增加就类似一个旋转中的滑冰者把手里的亚玲从举到头顶变成双手张开。其结果是滑冰者的旋转就变慢,这是角动量不变情况下的自然结果。即极冰的消融会使地球旋转变慢!所以今天的闰秒可能有气候变暖的因素。
下面附上我的原博客和今天新疆都市报B4版的对应说明,供参考。
极冰如果消失,一天的长度就增加1/4秒
(张学文,2007-9-15,原创稿)
(本人对地质学一无所知,所以下面的认识是否可笑或者有点道理,就请专家指正。--这是我在另外一篇短文的结尾的话,现在借来)
人们每天说气候变暖,我也得跟着大家想点有关的问题。于是最近形成了:“如果极冰真的消失,地球自转的速度就减慢,我初步估算大约每天延长1/4秒”的认识。
下面是我分析认识
1. 比拟的问题:溜冰者手里拿着两个哑铃,他伸开臂膀后先是旋转开来,然后是收缩双臂。你猜会出现什么结局?
2. 答案应当是他转得更快了。理解这个自然现象的核心点是溜冰者的旋转的角动量在收缩双臂时变化很小(角动量守恒),而“收缩双臂”就是旋转的半径小了,这时要保持角动量不变化的唯一办法就是自己旋转的速度增加。
3. 反之,如果溜冰者先是收臂并且旋转,而后突然伸臂,那么他旋转的速度就突然减小。
4. 如果读者反对我前面的认识,请不必看后面的内容,从现在开始批判我。如果读者同意、认识、并且自己做试验证实了我的认识,请跟者我把这个道理用到地球上。
5. 目前地球的两极保存了大量的冰雪。它类比于前面分析中溜冰者抱着哑铃的状态。地球一天转一圈极冰自然也跟着转一圈。但是我提醒大家:由于极冰离地球两极(地轴)十分近,它们随地球自转而走的距离不大,在极点,这个距离是0公里。
6. 想象在某地质时期气候严重变暖,而使过去的极冰消失,于是变成水的那些原来的冰,就流入地球的各个纬度而不是困于原先的高纬度极区了。请注意,这些物质(原为冰的水)每天自然也得陪着地球一起旋转,但是由于它们流到地球的各个纬度,它们每天旋转的路程就长了很多,例如它们要是到了赤道,每天就要跟着地球走4万公里。
7. 大量的物质从原先运动速度很小变成了每天奔跑上万公里,这能量是谁给的?另外,也许这是更重要的一点:冰在极地时离旋转轴十分近(转转半径十分小),其角动量小,而它变成水流到赤道等中低纬度时,它们旋转半径就增加了很多。按照物理学的公式,旋转半径的增加就使角动量增加。
8. 由于角动量是守恒的,融化的水的角动量的增加就需要用地球的角动量的减少去补尝,于是地球自转一圈用的时间就拉长了。这道理与抱着哑铃旋转的溜冰者伸开双臂以后旋转变慢是一个道理。
9. 根据我的初步估算(如何估算暂不说,日后允许我说明以至订正):目前两极的冰全部融化,可以使地球自转一周(一天)的时间拉长1/4秒。
10. 如果这个问题早就有学者给出,那么就算对地球物理学外行的张学文在大家面前献丑了。如果这个问题过去无人指出,请各位网友在必要时帮助证明,张学文在2007-9-15第一个指出了这个问题。而张提出的地点不是权威刊物,而是科学时报的博客(http://www.sciencenet.cn/blog/zhangxw.htm )、论坛、气象港(http://qxg.com.cn )、张学文文库(http://xjqxsc.idm.cn/zhangxw%20web/index.htm )、潜科学论坛(http://qkxue.com/bbs/forumdisplay.php?fid=2)、奇迹论坛(http://www.qiji.cn/forum/forum4.html&sid=7bb42c5cba57d87a091fc6fcb3349424 )。
下面是新疆都市报今天B4版的内容:
7:59:60 昨日时间多出一秒
手机会自动调整 电脑需手动调时
由于地球自转速度减慢,7月1日上午7时59分这一分钟,将包含61秒,而非通常的60秒。
据介绍,国际地球自转服务组织和国际地球时间局的专家根据地球自转变化的情况宣布:全世界在英国格林尼治时间2012年6月30日23:59:59将增加一秒,记为23:59:60,然后才是第二天的00:00:00。
相对于北京时间,也就是7月1日7:59增加一秒,出现7:59:60的特殊现象,然后才是8:00:00。这是进入2000年以来,第三次出现“闰一秒”现象了。
□据《东方早报》、央视国际7月1日报道
要自己调时间吗?
【手机时间自动调整】
早在今年1月,我们就知道今天要闰一秒了。国际地球自转服务组织和国际地球时间局一般都是提前半年公布要闰秒的情况。
一般1分钟是60秒,但因为闰秒,就会出现一分钟61秒的现象。今年,全世界在英国格林尼治时间2012年6月30日午夜,也就是:2012年6月30日23:59:59,增加一秒,出现23:59:60,然后才是第二天的00:00:00。由于中国在“东八区”,所以,相对应的北京时间是2012年7月1日7:59:59。闰1秒,出现7:59:60,然后才是8:00:00,也就是7月1日当天多出了一秒。
“第61秒是我们人为加上去的,届时,我们的原子钟上会显示‘7:59:60’这个在平常看来不可思议的时间。”国家授时中心时频基准实验室主任董绍武说,全世界的原子钟都会出现“×:×:60”的奇特时间。
据介绍,国家授时中心时频基准实验室早已准备就绪,在北京时间今天7:59:59和全球同步进行闰秒调整,出现7:59:60的特殊现象。不过,董绍武说,这多出来的1秒,并不用大家动手去调。“手机时间来自通信基站,自动调整。一般手表需要对照电视台、电台手调,电波表可自动调整。大部分电脑,需要手动调时,如果电脑安装了一个校时软件,就可自动对准了。”
下次会是啥时候?
【没有规律无法推算】
“因为地球自转不规则,闰秒的出现很平常。”据介绍,从1972年至今,一共出现了24个闰秒。
闰秒没有规律可循,从1998年起,连续7年没有出现闰秒。那一段时间,有人推测,地球自转一直加快,可能要出现“负闰秒”了。但是,这个“负闰秒”最终没有出现。2006年元旦前,人们迎来了又一次闰秒;2009年元旦前又出现了一次闰秒。“这次和上次闰秒相比,相隔了3年多,也是进入二十一世纪以来的第三次闰秒。”董绍武说。
下一个闰秒会是什么时候?专家表示,并没有规律可循,不好说,有时三五年闰1秒,有时六七年闰1秒。不过,这1秒不能轻易忽略,就像加拿大一位科学家所说:“由于闰秒的原因,每600年所积累的‘多出来’的时间为30分钟,1000年可多出1个小时。”如果不增加闰秒,或许七八千年后,下午两点太阳才当空照了,将会对地球上的人们的作息产生影响。
为何会出现闰秒?
【地球自转越来越慢】
“地球从诞生到现在,可能已经出现了无数个闰秒,甚至累积起来已经有1小时、几十分钟。”董绍武说,只是过去没有监测手段,人们不知道而已。
“这都是地球自转越来越慢的结果。”董绍武介绍,这么多年来,全世界还没有出现过负闰秒的现象,也就是说,地球的自转从来没有越来越快的现象。反而是越来越蹒跚,让我们拥有的时间越来越长。根据科学家们的监测,现在地球每天都慢1毫秒。“地球自转有很多仪器在监测,有很多参数。我们国家也在监测。国际上这些监测数据都是共享的,0.9秒是个关键节点。一旦发现快要临界了,就要提前半年宣布闰秒。”
而地球自转为何会越来越慢?天文专家说,地球变慢和多种因素有关,其中科学家们认为关系最大的是来自潮汐的摩擦力。因为地球要带动液体、气体的转动需要耗费能量;而且,太阳、月亮对地球也会产生作用。地球走得越来越慢。或许,走着走着就走不动了。对于这一问题,科学家们仍在研究之中。
新闻背景
1972年开始增加闰秒
时间由地球公转和自转来确定,而秒是由原子钟来确定。上世纪50年代,人类发明了这种新的计时器——原子钟,它根据铯原子的振荡周期来确定1秒的长度,相当精确。此后,人们使用原子钟来“保持”时间。
为了使原子钟与放慢脚步的地球保持同步,自从1972年以来,全世界开始增加闰秒。
第一个闰秒是在1972年6月30日被加入的。
国际地球自转服务组织负责决定何时加减闰秒。根据国际公约,一般12月31日或6月30日加入闰秒。从一年增加两次到七年增加一次都有,最近一次增加闰秒是在2008年的12月31日。
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