經(jīng)過雅格布·普里斯科，CNN

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美國東部時間2025年7月21日周一下午7:01更新

美國有線電視新聞網(wǎng) —

今年夏天，地球旋轉(zhuǎn)得更快了，使得白天略微變短，吸引了科學(xué)家和計(jì)時員的注意。

根據(jù)國際地球自轉(zhuǎn)和參考系統(tǒng)服務(wù)中心和美國海軍天文臺的數(shù)據(jù)，7月10日是迄今為止一年中最短的一天，持續(xù)時間比24小時少1.36毫秒。更多異常短的日子將在7月22日和8月5日到來，目前預(yù)測分別比24小時短1.34毫秒和1.25毫秒。

一天的長度是地球在其軸上完成一次完整旋轉(zhuǎn)所需的時間——平均24小時或86，400秒。但在現(xiàn)實(shí)中，由于多種因素，如月球的引力、大氣的季節(jié)變化和地球液核的影響，每次旋轉(zhuǎn)都略有不規(guī)則。因此，一次完整的自轉(zhuǎn)通常需要略少于或略多于86，400秒——這只是毫秒的差異，對日常生活沒有任何明顯的影響。

然而，從長遠(yuǎn)來看，這些差異會影響計(jì)算機(jī)、衛(wèi)星和電信，這就是為什么即使是最小的時間偏差也可以用原子鐘來跟蹤介紹1955年。一些專家認(rèn)為，這可能會導(dǎo)致類似于2000年問題的情景帶來現(xiàn)代文明停下來。

原子鐘計(jì)算原子的振動保存在真空室中以最大的精確度計(jì)算24小時。我們稱由此產(chǎn)生的時間為UTC，或協(xié)調(diào)世界時，它是基于大約450個原子鐘它是計(jì)時的全球標(biāo)準(zhǔn)，也是我們所有手機(jī)和電腦設(shè)定的時間。

天文學(xué)家還跟蹤地球的自轉(zhuǎn)——例如，使用衛(wèi)星檢查行星相對于固定恒星的位置——并可以檢測原子鐘時間和地球完成一次完整自轉(zhuǎn)實(shí)際所需時間之間的微小差異。去年，2024年7月5日，地球經(jīng)歷了自65年前原子鐘出現(xiàn)以來有記錄以來最短的一天，比24小時少1.66毫秒。

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“自1972年以來，我們一直在朝著稍微快一點(diǎn)的方向發(fā)展，”斯克里普斯海洋研究所地球物理學(xué)榮譽(yù)退休教授、加州大學(xué)圣地亞哥分校地球物理學(xué)家鄧肯·阿格紐說。“但是有波動。就像看股市一樣，真的。有長期趨勢，然后有高峰和下跌。”

1972年，在相對緩慢地旋轉(zhuǎn)了幾十年后，地球自轉(zhuǎn)相對于原子時積累了如此大的延遲，以至于國際地球自轉(zhuǎn)和參考系統(tǒng)服務(wù)要求在協(xié)調(diào)世界時上增加一個“閏秒”。這類似于閏年，閏年每四年在二月增加一天，以解決公歷和地球繞太陽一周所需時間之間的差異。

自1972年以來，共有27閏秒已經(jīng)被添加到UTC，但是添加的速率已經(jīng)越來越慢，由于地球加速；整個20世紀(jì)70年代增加了9個閏秒，而自2016年以來沒有增加新的閏秒。

2022年，度量衡大會(CGPM)投票到2035年取消閏秒，這意味著我們可能再也看不到另一個閏秒了。但是根據(jù)阿格紐的說法，如果地球繼續(xù)以更快的速度旋轉(zhuǎn)幾年，最終可能需要從協(xié)調(diào)世界時中去掉一秒鐘?！皬膩頉]有過負(fù)閏秒，”他說，“但從現(xiàn)在到2035年之間出現(xiàn)負(fù)閏秒的概率約為40%。”

是什么導(dǎo)致地球旋轉(zhuǎn)得更快？

阿格紐說，地球自轉(zhuǎn)的短期變化來自月球和潮汐，這使得衛(wèi)星在赤道上空時自轉(zhuǎn)較慢，在較高或較低高度時自轉(zhuǎn)較快。這種效應(yīng)與這樣一個事實(shí)相結(jié)合，即在夏季，地球自然旋轉(zhuǎn)得更快——這是大氣本身由于季節(jié)變化而變慢的結(jié)果，例如急流向北或向南移動；物理定律規(guī)定，地球及其大氣層的總角動量必須保持恒定，因此大氣層損失的旋轉(zhuǎn)速度由行星本身獲得。同樣，在過去的50年里，地球的液態(tài)核心也一直在減速，而其周圍的固態(tài)地球卻在加速。

通過觀察這些影響的組合，科學(xué)家可以預(yù)測即將到來的一天是否會特別短?！斑@些波動具有短期相關(guān)性，這意味著如果地球在某一天加速，第二天也會加速，”物理學(xué)家兼國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所時間和頻率部門的研究員猶大·萊文說?！暗?dāng)你進(jìn)入越來越長的間隔時，這種相關(guān)性就消失了。當(dāng)你到了一年，預(yù)測變得相當(dāng)不確定。事實(shí)上，國際地球自轉(zhuǎn)和參考系統(tǒng)服務(wù)不會提前超過一年進(jìn)行預(yù)測?！?/p>

地球的自轉(zhuǎn)速度受到許多因素的影響，但月球和潮汐歷來起著主要作用。

美國國家航空航天局

萊文說，雖然短暫的一天不會產(chǎn)生任何影響，但最近短天的趨勢增加了負(fù)閏秒的可能性?！爱?dāng)閏秒系統(tǒng)在1972年被定義時，沒有人真的認(rèn)為負(fù)秒會發(fā)生，”他指出?！斑@只是放入標(biāo)準(zhǔn)中的一些東西，因?yàn)槟惚仨殲榱送暾远@樣做。每個人都認(rèn)為只需要正閏秒，但現(xiàn)在白天的縮短使得(負(fù)閏秒)有發(fā)生的危險，可以這么說?！?/p>

萊文解釋說，負(fù)閏秒的前景引起了人們的關(guān)注，因?yàn)檎c秒在50年后仍然存在問題?！叭杂械胤阶鲥e或在錯誤的時間做，或(用)錯誤的數(shù)字做，等等。這是一個積極的閏秒，已經(jīng)做了一遍又一遍。人們對負(fù)閏秒的擔(dān)憂要大得多，因?yàn)樗鼜奈幢粶y試過，從未被嘗試過?！?/p>

因?yàn)槿绱硕嗟幕A(chǔ)技術(shù)系統(tǒng)依賴時鐘和時間來運(yùn)行，例如電信、金融交易、電網(wǎng)和GPS衛(wèi)星等，萊文認(rèn)為，負(fù)閏秒的出現(xiàn)有點(diǎn)類似于2000年問題——上世紀(jì)之交的那個時刻，世界認(rèn)為某種末日即將到來，因?yàn)橛?jì)算機(jī)可能無法協(xié)商新的日期格式，從“99”到“00”

融冰的作用

氣候變化也是閏秒問題的一個促成因素，但方式令人驚訝。雖然全球變暖對地球有相當(dāng)大的負(fù)面影響，但當(dāng)談到我們的計(jì)時時，它起到了抵消加速地球自轉(zhuǎn)的力量的作用。阿格紐去年在雜志上發(fā)表的一項(xiàng)研究自然詳細(xì)描述了南極洲和格陵蘭島的冰融化如何在海洋上蔓延，減緩了地球的自轉(zhuǎn)——就像一個溜冰者將手臂舉過頭頂旋轉(zhuǎn)，但如果手臂沿著身體收攏，旋轉(zhuǎn)會更慢。

阿格紐說:“如果冰沒有融化，如果我們沒有全球變暖，那么我們將已經(jīng)有一個負(fù)閏秒，或者我們將非常接近它?！弊?993年以來，全球海平面上升的三分之一是由格陵蘭島和南極洲冰蓋的融水造成的，根據(jù)美國國家航空航天局的說法.

這些融化的冰的質(zhì)量變化不僅導(dǎo)致了地球自轉(zhuǎn)速度的變化，也導(dǎo)致了地球自轉(zhuǎn)速度的變化旋轉(zhuǎn)軸瑞士蘇黎世瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院土木、環(huán)境和地質(zhì)工程系助理教授Benedikt Soja領(lǐng)導(dǎo)的研究表明，如果變暖持續(xù)下去，它的影響可能會變得更大?！暗奖臼兰o(jì)末，在悲觀的情況下(人類繼續(xù)排放更多的溫室氣體) 索亞說:“氣候變化的影響可能會超過月球的影響，在過去的幾十億年里，月球一直是地球自轉(zhuǎn)的真正驅(qū)動力。”

目前，考慮到對地球自轉(zhuǎn)行為的長期預(yù)測的不確定性，潛在地有更多的時間來準(zhǔn)備行動是有幫助的。索亞說:“我認(rèn)為(更快的旋轉(zhuǎn))仍在合理的范圍內(nèi)，所以這可能是自然變化?！薄耙苍S幾年后，我們會再次看到不同的情況，從長遠(yuǎn)來看，我們會看到地球再次減速。那將是我的直覺，但你永遠(yuǎn)不會知道?！?/p>