水力发电为什么会影响地球自转速度？科学家：人类已经影响了地球

　　生活中有一件事每天都会发生，而且是准时准点，一天都没有落下，这就是太阳的东升西落。这种日夜交替的现象是由于地球自转引起，而且我们也认为是不以人的意志为转移的。

　　说白了就是没人能控制地球的自转，这就是我们为什么经常会说一句老话：就算谁谁不在了，太阳照常升起。这句话就体现了人不能改变自然规律。

　　但是真实的情况却不是这样的，一个人弱小的力量是不能改变地球自转，但整个人类的活动确实对地球自转产生了影响，这又体现了团结的力量。

　　下面我们就说下人类是怎样改变地球的。

　　我们一般会认为地球转一圈就是一天，一天就是24小时，那么地球转一圈就是24小时！这种逻辑确实看起来没错，但真实的情况又不是这样的。

　　地球有一个假象的自转轴，穿过南北极，地球绕轴自转一圈所花的时间为23小时56分4.09秒，那么钟表中多出来的4分钟哪里来的？

　　这是因为地球除了绕轴自转以外，还在绕着太阳公转，公转一圈就是一年，大约为365.242193天，也就是说，每一天地球会在公转轨道上前进不到1°的距离。

　　上图就详细地描述了地球每一天的公转对自转时间的影响。

　　所以为了弥补地球在公转轨道上前进的一小段距离，那么地球就要多转4分钟，才能让太阳在天空中的位置达到和前一天同一时刻的同一位置。

　　也就是说，地球自转一圈的时间是以指向太阳中心为参考点的，而不是自己转完一圈。

　　这就是为什么地球每天都绕着太阳公转，和太阳的位置一直在发生变化，但是每天的中午十二点，当你抬头的时候，太阳都能处在当天天穹的最高点。

　　那么现在地球的自转就是我们认为的24小时了？

　　还不是的，如果我们用非常灵敏且准确的原子钟以遥远的恒星背景为参考，对地球的自转进行测量的话，我们就会发现地球的自转周期并不总是24小时，也就是地球的自转速度在波动，大小在毫秒级上。

　　造成地球自转速度波动的原因有天文学上的因素，还有地球本身的因素，以及人类的活动。

　　天文学上因素最为重要，效果更大，也更持久，而且大家也很熟悉，就是月球以及太阳对地球的潮汐制动。

　　尤其是月球，它虽然小，但是离地球很近，它对地球产生的潮汐力要大于太阳。由于月球的存在，我们就能在海边看到海浪不停地拍打海岸，这是因为月球的公转速度总是滞后于地球的自转速度；

　　它造成的海水隆起也会滞后于地球的自转，所以在地球上就会形成规律性的潮汐，所带来的效果就是地球与海水摩擦消耗自身自转动量，并且会把自身自转动量一点点地传递给月球；

　　使得月球公转的越来越快，逐渐地远离地球，而地球自转速度则越来越慢。

　　进而造成地球的自转周期总是比24小时长了那么一点点，长此以往我们钟表时间就会滞后于地球的自转时间，这就是为什么从1972年起，我们定期会把自己钟表拨快1秒，到今天为止我们已经给钟表加了27次润秒了。

　　这就是天文学上，月球对地球的自转的影响。可以预见的是，未来地球自转的时间会越来越长，达到一天25小时也是有可能的。

　　因为我们知道在地球的历史中，它刚诞生的时候转一圈只需要6个小时，恐龙的一天也就23小时。

　　但是影响地球的自转还有地球本身的变化，和人为因素，而且这两个因素甚至会导致地球自转速度在短时间内加快，使得我们一天比24小时短。

　　例如在2020年的时候，地球的自转就比近几十年变快了，未来一段时间内，据预测地球自转还会变快，2021年全年平均每天会比24小时短0.05毫秒。

　　这是为什么呢？

　　首先我们需要了解下，一个物体所拥有的自转动量它是守恒的，自转动量等于转动惯量乘以角速度。既然地球的自转加速了，那就说明地球的转动惯量变小了。

　　那么转动惯量又是什么？它其实就是一个旋转物体绕轴的质量分布情况，如果质量分布发生变化，那么转动物体的转动惯量就会发生变化。

　　有一个很好的例子就是旋转的滑冰员，当他把胳膊伸出来以后，它绕轴的质量就会向外分布，这时它的转动惯量就会增大， 为了保证动量守恒，那么它的速度就会降低。

　　当他想让速度升起来的话，就需要把质量往转动轴的附近收缩，因此当他收起胳膊的时候，又快速地转了起来。

　　那么同样的道理，地球自转加快了说明一个问题，地球的转动惯量降低了，也就是地球的质量更加的靠近自转轴。

　　哪种现象可以达到这样的效果？

　　地震，地震其实就是地核收缩，板块沉降的结果，也是重元素下降，轻元素上升的过程，每一次地震都会导致地球的质量分布更加的靠近自转轴。

　　这一效果确实会在短期内比较显著地改变地球的自转速度，10年前发生在日本的8.9级地震，直接上地球的自转周期缩短了1.8微秒。

　　最后就是人类的因素。

　　一个人确实不能改变地球的质量分布，但是全球人合作，却能让地球地貌发生了翻天覆地的变化。

　　最大的影响就是人们在高纬度地区修建水坝，我们知道全球的河流绝大部分都是流向赤道方向，如果我们在全球高纬度地区大量的修建水坝，就会导致本应该远离自转轴的质量，大量的囤积在了更加靠近自转轴的地方；

　　那么地球的转动惯量就会降低，自转就会加速。

　　从科学上来说，对地球确实有影响，但这个效果并不明显。最大的影响，还是近些年来人类的活动导致的全球气候变暖；

　　南北极冰盖融化，高山冰川融化，那里储存着大量的水资源，而且高度很高，高山的冰川就不用说了，就南极的冰盖海拔2000米以上，水资源3000万亿吨。

　　如果这些水全部融化，就会造成这些巨大的质量流向更低的地方，总体上来说会导致地球转动惯量降低，自转加速。

　　以上的这些除了天文学上因素外，都是目前地球自转在短时间内加速的原因，人类也为此贡献了一份力量。