Topniejący lód polarny zmienia sposób, w jaki obraca się Ziemia, wydłużając nasze dni

CNN
—

Efekty Zmiany klimatyczne wywołane działalnością człowieka Wyniki nowych badań pokazują, że są tak zestresowani, że w rzeczywistości igrają z czasem.

Topnienie lodów polarnych spowodowane globalnym ociepleniem zmienia prędkość… Z badania opublikowanego w poniedziałek w Proceedings of the National Academy of Sciences wynika, że ​​obrót Ziemi wydłuża się z każdym dniem. Oczekuje się, że tendencja ta będzie przyspieszać w tym stuleciu, w miarę jak ludzie będą w dalszym ciągu emitować zanieczyszczenia ogrzewające planetę.

Zmiany są niewielkie – trwają kilka milisekund dziennie – ale w naszym zaawansowanym technologicznie, hiperpołączonym świecie mają one istotny wpływ na systemy komputerowe, na których przyzwyczailiśmy się polegać, w tym na GPS.

To kolejny znak ogromnego wpływu, jaki człowiek wywiera na planetę. „To dowód na powagę trwających zmian klimatycznych” – stwierdziła Surendra Adhikari, geofizyk z Laboratorium Napędów Odrzutowych NASA i autorka raportu.

Liczba godzin, minut i sekund składających się na każdy dzień na Ziemi zależy od prędkości obrotu Ziemi, na którą wpływa złożony zestaw czynników. Czynniki te obejmują: Procesy zachodzące w płynnym jądrze planetyutrzymujące się skutki topnienia masywnych lodowców po ostatniej epoce lodowcowej, a także topnienie lodów polarnych w wyniku zmiany klimatu.

Jednak przez tysiące lat wpływ Księżyca pozostawał dominujący, a długość dnia zwiększała się o kilka milisekund co stulecie. Księżyc wywiera na Ziemię siłę grawitacji, która powoduje, że oceany pęcznieją w jego stronę, co stopniowo spowalnia obrót Ziemi.

Naukowcy tak Kontakty nawiązane wcześniej Nowe badania sugerują, że między topnieniem lodu polarnego a dłuższymi dniami globalne ocieplenie ma większy wpływ na czas, niż wykazały ostatnie badania.

Wpływ zmian klimatycznych na czas „nigdy w przeszłości nie był tak dramatyczny” – powiedział Benedikt Soja, autor badania i adiunkt geodezji kosmicznej na Szwajcarskim Uniwersytecie Federalnym w Zurychu.

Ale to może się zmienić. Jeśli świat w dalszym ciągu będzie emitować zanieczyszczenia ogrzewające planetę, „zmiany klimatyczne mogą stać się nowym czynnikiem dominującym”, wyprzedzającym rolę Księżyca. Powiedział CNN:

Działa to w następujący sposób: gdy świat ociepla się z powodu działalności człowieka, lodowce i pokrywy lodowe topnieją, a ta roztopiona woda płynie Od biegunów w stronę równika. Zmienia to kształt planety – staje się ona bardziej płaska na biegunach i bardziej wybrzusza się w środku – spowalniając jej obrót.

Proces ten często porównywany jest do obracania się łyżwiarza lodowego. Kiedy łyżwiarz przyciąga ramiona do ciała, obraca się szybciej. Ale jeśli przesunie ramiona na zewnątrz, z dala od ciała, jego prędkość obrotowa maleje.

Zespół międzynarodowych naukowców przyjrzał się okresowi 200 lat, pomiędzy 1900 a 2100 rokiem, wykorzystując dane obserwacyjne i modele klimatyczne, aby zrozumieć, w jaki sposób zmiany klimatyczne wpływały na długość dnia w przeszłości i przewidzieć ich rolę w przyszłości.

Naukowcy odkryli, że wpływ zmian klimatycznych na długość dnia znacznie wzrósł.

Wzrost poziomu morza w wyniku zmian klimatycznych spowodował, że w XX wieku długość dnia wahała się od 0,3 do 1 milisekundy. Jednak według raportu w ciągu ostatnich dwudziestu lat naukowcy obliczyli wzrost długości dnia o 1,33 milisekundy na stulecie, czyli „znacznie więcej niż kiedykolwiek w XX wieku”.

Z raportu wynika, że ​​jeśli poziom zanieczyszczeń będzie nadal rósł, powodując ocieplenie planety, ocieplenie oceanów i przyspieszenie utraty lodu na Grenlandii i Antarktydzie, tempo zmian dramatycznie wzrośnie. Jeśli świat nie będzie w stanie powstrzymać emisji, zmiany klimatyczne mogą do końca stulecia wydłużyć długość dnia o 2,62 milisekundy, co przekroczy naturalny wpływ Księżyca.

„W ciągu zaledwie 200 lat zmienimy system klimatyczny Ziemi tak bardzo, że zobaczymy, jak wpływa to na sposób obrotu Ziemi” – powiedziała Adhikari CNN.

Kilka milisekund dodatkowego czasu każdego dnia może być niezauważalnych dla człowieka, ale ma wpływ na technologię.

Dokładny pomiar czasu ma kluczowe znaczenie dla globalnego systemu pozycjonowania (GPS), który posiada każdy posiadacz smartfona, a także dla innych systemów komunikacji i nawigacji. Systemy te wykorzystują niezwykle precyzyjny czas atomowy, oparty na częstotliwości występowania określonych atomów.

Od końca lat 60. XX wieku na świecie do wyznaczania stref czasowych stosuje się uniwersalny czas koordynowany (UTC). Skoordynowany czas uniwersalny opiera się na zegarach atomowych, ale nadal dotrzymuje kroku obrotowi planety. Oznacza to, że w pewnym momencie należy dodać lub odjąć „sekundy przestępne”, aby zachować zgodność z obrotem Ziemi.

Niektóre badania sugerują również związek pomiędzy zwiększoną długością dnia a… „Trzęsienia ziemi dramatycznie się nasiliły” – powiedział Mustafa Kayani Shahavandi, autor badania i geolog w Szwajcarskim Federalnym Instytucie Technologii w Zurychu. Jednak powiązanie to nadal ma charakter spekulacyjny i potrzebne są dalsze badania, aby udowodnić istnienie wyraźnego powiązania, powiedział CNN.

W artykule badawczym na ten sam temat opublikowanym w marcu stwierdzono: Który Chociaż zmiany klimatyczne powodują coraz większe spowolnienie rotacji Ziemi, procesy zachodzące w jądrze Ziemi mogą być ważniejsze i mogą wręcz je przyspieszyć, skracając długość dnia.

„Poszliśmy trochę dalej i ponownie oszacowaliśmy te trendy” – powiedział Shahwandi. Odkryli, że zmiany klimatyczne równoważą jakikolwiek wpływ stopionego rdzenia.

Duncan Agnew, profesor geofizyki na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego i autor badania przeprowadzonego w marcu, powiedział, że nowe badanie… Badanie jest spójne z jego badaniami „i jest cenne, ponieważ pozwala wysunąć wyniki w dalszą przyszłość i uwzględnia więcej niż jeden scenariusz klimatyczny”.

Nowe badania wnoszą wkład w „trwającą od kilkudziesięciu lat debatę na temat dokładnej roli, jaką zmiany klimatyczne odegrają w zmianie długości dnia” – powiedziała Jacqueline McCleary, adiunkt fizyki na Northeastern University, która nie była zaangażowana w badania.

Chociaż obecnie panuje powszechna zgoda co do tego, że zmiany klimatyczne będą miały „wpływ netto na wydłużenie dnia” – powiedziała CNN, nadal nie ma pewności co do tego, które procesy wpływające na czas będą dominować w tym stuleciu. Powiedziała, że ​​z badania wynika, że ​​zmiana klimatu jest obecnie drugim najbardziej dominującym czynnikiem.

Soga ze Szwajcarskiego Federalnego Instytutu Technologii w Zurychu stwierdziła, że ​​to odkrycie jest szokujące. Dodał: „Musimy wziąć pod uwagę, że obecnie wpływamy na orientację Ziemi w przestrzeni w takim stopniu, że kontrolujemy wpływy, które istniały od miliardów lat”.