新闻多一度丨24小时可能要“减1秒”？地球为何“赶时间”？

时间不够用？地球自转加速令今夏现“最短三天”

“时间过得好快”“总感觉时间不够用啊”，恐怕不光是一句感叹。

据看看新闻NEWS报道，今天（7月22日）比昨天缩短了约1.3-1.5毫秒。此前7月9日创下有记录以来最短之一，比平时短1.3到1.6毫秒。8月5日还将有一次。科学家指出，除月球位置影响外，近年来两极冰盖快速融化导致地球质量向赤道转移，也是自转变快的因素。 若持续加速，2029年全球时钟可能需首次“减一秒”调整。

科学研究人员表示，7月22日和8月5日两天，地球的自转将会加快，从而使这两天的时长比标准的86400秒（即24小时）缩短大约1.3至1.5毫秒（一毫秒等于千分之一秒）。

图片来源：IC photo

根据挪威时间和日期网站的资料，有历史记录以来时长最短的一天是2024年7月5日，那天地球以比平常快1.66毫秒的时间完成自转一周。这打破了此前在2022年6月30日创下的纪录，那天地球的自转快了1.59毫秒。

根据国际地球自转和参考系服务机构的数据，今年夏天也是自2020年以来第六次地球自转加速。

时间越来越快，是错觉还是事实？

地球围绕着太阳公转，已经不停运行了46亿年之久，地球在公转的同时，也在不断地自转。地球自转一圈就是一天，24小时。

地球无论是公转还是自转，都会受到星际间作用力的影响，在不断的加减速中调整。仅就当下而言，地球的自转在加快，意味着一天在变短。也就是说，“时间过得越来越快”不是错觉，而是事实。

“专业数据显示，现在时间的流逝比过去半个世纪的任何时候都要快。这是因为地球自转速率为50年来最快。”科普专家、中国科学院国家授时中心党委书记窦忠表示，相关科研发现，自2020年的年中以来，地球的自转速率呈现加快趋势。

2020年1-12月地球自转速度变化。自2020年年中，地球的自转开始加速。图片来源：中科院国家授时中心

地球自转变快是为啥？会一直加快吗？

这一现象可能与地球表面形态的变化有关。就像花样滑冰运动员或芭蕾舞者做转体动作身体越聚拢转速能越快一样，当物质向更中心聚集时，地球的自转也会变快。以全球气候变暖为例，当冰川、冰盖融化流入海洋，地球质量就进行了重新分配，物质较以往更靠近中心，那么地球自转就会变快。也就是说，地球自转加快的现象可能与近来气候变化导致的南北极冰川融化效应有关。“这种情况下，地球两极承受的压力变小，从而使地壳向上移动，地球变得更圆。而圆形有助于地球旋转得更快。”中国科学院上海天文台研究员段鹏硕分析说。

相关研究表明，来于地球表面的因素倾向于激发5年周期内较高频的地球自转速度变化，而地球内部的因素引起的地球自转速度变化通常表现为5年周期以上更低频的变化。

对此，段鹏硕认为，理论上，实际观测到的地球自转速度变化是多种因素引起的，是地球内外部物质运动共同作用的结果，即，来自地球外部的因素（例如气候变化、冰川融化等）引起的日长快速变化叠加在地球内部因素（例如地核运动）导致的日长趋势变化上。

一直以来，有观点认为，由于“潮汐摩擦效应”的存在，地球自转的速率一直是在轻点“刹车”，变得越来越慢。段鹏硕介绍：“虽然近几年地球自转有加速现象，但长期减慢才是大趋势。”

段鹏硕介绍，从更短的时间尺度来看，地球自转速率的变化是非常复杂和不均匀的，表现出“时快时慢”以及准周期振荡的特点。

“在年际尺度上，地球自转速率会出现几年加快而后几年又放慢的现象；在季节变化上，地球自转也会在某些月份出现速度增加，而在某些月份出现速度减慢现象。”段鹏硕分析称，这些不同时间尺度的日长变化实际体现了不同的地球系统物质运动过程。

“也就是说，从长期的日长变化形态来看，近两年的地球自转加快现象并不奇怪，属于正常现象。”

中山大学测绘科学与技术学院钟敏教授、冯伟教授介绍，地球自转速度存在着长期减慢的趋势、周期性变化、特殊的不规则变化。“每天其实不是准确的24小时，短期来看，地球有时会自转加速一点，日长变短；但是从几百上千年甚至更长时间来看，地球在自转变慢，日长是在变长的。”

既然地球自转速度长期变慢，为什么近期地球自转频发加速现象呢？

1962-2022年地球自转日长变化（LOD），单位：毫秒 图片来源：羊城晚报

中山大学测绘科学与技术学院钟敏教授、冯伟教授及团队分析得到近期地球自转频发加速现象主要是以下两大因素共同导致：

一、从观测的日长变化曲线图可以看出，近期地球自转加速的原因是受到地球核幔电磁耦合力矩变化的影响（地球核幔发电机原理），近年日长变化处于大约18年大周期变化的低值期，即日长变短，自转加速。属于地球自转速度不规则变化中的第一种情况；

二、近期地球自转频发加速都发生在夏季6、7月份，主要受到地球纬向风场季节变化的影响，属于地球自转速度的季节变化。

如果时间“变慢”，对我们的日常生活是否有影响？

研究地球自转常用“日长变化”这个术语来表示地球自转的快慢，它指地球绕自转轴转一圈所需的时间与日长平均值86400秒（即24小时）之间的差值。当地球自转变慢或变快时，“地球自转日长时间”增加或减小。为了与标准的原子钟时间保持一致，世界时间服务机构会不定期通过闰秒的形式，来保证基于地球自转的太阳时和基于原子钟的协调世界时之间的差异在0.9秒以内。

从长期来看，由于地球自转速度在缓慢降低，因此日长也在缓慢变长，闰秒往往是增加1秒。如果地球的自转持续增速的话，那么很可能未来也可能存在负闰秒。时间系统在我们的日常生活中无处不在，在科学研究、金融服务和交通导航等社会的方方面面都离不开精确的时间。因此地球自转快慢导致的时间上增加或减少1秒也是非常重要的。

日长变长最有可能的影响之一是需要引入负闰秒。这意味着在未来的某些日子里，我们需要从全球标准时间中减去一秒，以适应更长的日长。

1971年国际计量大会通过决议：使用“协调世界时”来计量时间。当“协调世界时”和“世界时”之差超过0.9秒时，国际地球自转服务组织（IERS）就负责对“协调世界时”拨快或拨慢1秒，这就是“闰秒”。“闰秒”有正负之别，“正闰秒”就是加1秒，届时全世界的原子钟都会显示“X:X:60”的奇特时间。而“负闰秒”就是减1秒，即在23时59分58秒就结束了一天。

2024年3月28日，美国加州大学圣迭戈分校科学家邓肯·卡尔·阿格纽在《自然》杂志刊发论文指出，负闰秒最早可能在2029年出现。

有科学家担忧，引入负闰秒可能会扰乱计算机和智能手机的计时，因为许多计算机程序默认闰秒都是正的，人们需要对计算机系统进行重新编程，而这个过程容易出错。

此外，科研人员表示，日长变长还可能对太空定位导航产生影响。在将太空探测器送到另一颗行星上时，即使微小的时间误差也可能造成显著影响。

资料来源：新华网、央广网、参考消息、科普中国、极目新闻、科技日报、羊城晚报、北京科学中心微信公众号

编辑 常江

校对 杨利