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    地球速度加快,太阳日相应缩短,不再是24小时(86400秒)

    2年前 | admin | 175次围观

    我们常说,2020年是倒霉的一年,不平凡的一年,地球仿佛听到了人类的呼唤。今年,地球自转加速,地球也想快速转过2020年。

    地球自转的周期_自转周期_九大行星的自转周期

    地球自转速度加快,太阳日相应缩短,不再是24小时(86400秒)。太阳日是指从太阳出现在天顶到下一次出现在天顶所用的时间。时间。

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    我们世界时间(也就是我们的时钟)的时间没有调整,一天还是按照24小时过到既定时间。

    所以我们可以无视它,不管地球转得快还是慢,我们都可以照常按照自己的生物钟生活。显然这是不可能的,因为地球自转在加速,太阳时比24小时还短,我们还是按照24小时过一天。长此以往,我们的时钟时间(世界时)明显会比太阳日慢;

    这会导致非常严重的影响,比如太阳在天上的位置会提前,甚至早上8点,太阳就会出现在头顶。(我会在后面的文章中解释为什么)

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    地球的自转从大角度看是非常稳定的,但并不是绝对不变的。我们可以在毫秒级(1毫秒等于0.001秒)测量地球自转周期的变化,这要归功于原子钟的出现。

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    这种钟是靠原子有规律的振荡来计时的。可以说是非常准确了。几千万年甚至几十亿年误差都不会超过一秒。从20世纪60年代开始,我们用原子钟来测量地球的自转周期;

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    是观察夜空中同一位置出现远处背景星星所需的时间。科学家们发现,地球自转一周所需的时间总是略大于毫秒级的86400秒,也就是比24小时长一点。

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    但是我们一直都是用一天24小时,也就是世界时比太阳日短,所以为了避免这个错误,我们发明了闰秒。

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    在某个时间将我们的时钟拨快一秒。也就是人为加了一秒。自1972年以来,我们的世界时间增加了27个闰秒。最后一次是2017年1月1日7点59分59秒,时间直接改成了59分60秒。

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    但是现在看来,以后我们已经不需要正闰秒了,甚至还需要加上负闰秒。也就是说,在特定的时间内,将世界时间减去一秒,以确保与太阳日对齐。

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    因为地球自2020年以来自转速度加快,完成一圈不再需要24小时,而且还在毫秒级波动。例如:2020年7月19日,这一天比有记录以来整整24小时最短的一天短1.4602毫秒。

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    上一次发生这种情况是在2005年7月5日,当时地球自转一圈只用了1.0516毫秒,还不到24小时。

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    所以科学家们预测,这种情况在未来会持续并加剧,尤其是在2021年,一年中的平均一天会比24小时短0.05毫秒。因此有人提出现在不需要正闰秒了,好像要引入负闰秒了。也就是给世界指定的时间减去1秒。

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    看到这里你一定很疑惑地球自转的周期,为什么地球自转会加快?

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    地球的自转每天都在波动,不是一直在减少,也不是在增加,但是平均一年,我们可以看出地球整体的自转是快了还是慢了。

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    很明显,2020年和现在2021年,地球整体自转速度会加快。

    这里的问题是,我们一直听说地球的自转因为月球的潮汐制动而变慢。没有什么不妥。从长远来看,地球正在减速。比如地球诞生时,自转一圈需要6个小时;在恐龙时代,地球自转一圈需要23个小时。现在地球基本上24小时自转一圈。减速的大方向没有错。在未来,也就是亿万年后,地球自转一圈可能需要25个小时。

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    但是在一个很小的周期内,比如几年或者几十年,地球的自转速度会出现轻微的波动(毫秒级),这是由于地核冷却导致地壳收缩,以及海洋和大气等复杂因素。

    人类活动在某种程度上也会影响地球自转速度的细微波动,比如人类造成的冰川融化,地球表面质量分布的变化等等。

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    但是我们可以放心,自转加速不会是未来地球的主旋律,它会继续朝着大方向减速。接下来说说为什么要加正闰秒或者负闰秒?

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    上图是地球公转的一些情况,地球绕太阳的椭圆轨道,自西向东的公转和自转,黄道面和赤道面的夹角等等。

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    地球的自转和公转给我们带来了一天的昼夜交替和一年的四季更替。同时,我们根据地球的自转和公转,规定一天中的时间(24小时)和回归年(365天或366天)。

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    现在让我们来关注接下来的24小时是怎么来的?

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    要理解这个问题,我们需要仔细看上图。

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    我们一般认为一天24小时就是地球自转一周的时间,其实不然。地球自转一周所需时间为23小时56分4.09秒。

    即地球上的一个点从起始位置转了一圈,然后又回到起始位置,也就是地球自转了。即上图中第二天地球上的白点与紫线重合。但是如果我们把一天定在这样的时间,那么第二天紫色的点就不会指向太阳的中心了。这会导致第二天中午10点太阳在天空中的位置是偏东的,而不是像第一天那样出现在天空的顶端。

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    到第三天,太阳会越来越偏东。第四天和第五天……,已经是中午12点了,可能还是晚上,太阳还没有升起。

    这样的时间根本无法指导人们的生产和生活。

    因此,我们规定一天的时间为:太阳从它在天顶的位置到第二天到达天顶所需的时间。即上图中的紫色点,每天必须转到指向太阳中心的位置才算一天。

    地球额外的自转角度来自于它每天在公转轨道上前进不到1°,这个距离需要3分56秒。所以地球自转一周大约需要24小时。

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    但正如上文所说,地球的自转不是一成不变的,时快时慢时有波动。所以我们使用的24小时只是一个近似值。

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    虽然每天的误差只有毫秒级,但是一天或者几年的积累也会造成我们的世界时间和太阳日有很大的偏差,导致太阳在天空中的位置不准确。所以我们需要用闰秒来平衡这个差距。至于地球自转加速对人类的影响,我觉得没有什么影响地球自转的周期,因为这完全是正常的自然现象。在最坏的情况下,我们引入负闰秒,我们就完了。

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    之后,地球自转减慢,开始引入正闰秒。

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