根據最新科學研究，地球自轉正在加速，其中 7 月 9 日、7 月 22 日及 8 月 5 日這三天將比正常日子短 1.3 至 1.51 毫秒。這個現象主要源於月球位置變化、氣候變化及冰川融化等多重因素的影響。雖然這些變化在日常生活中難以察覺，但對精密的時間計算系統和衛星導航技術可能產生重大影響，科學家正密切監測這一現象的發展趨勢。
月球重力牽引與地球自轉加速原理
地球的一天約為 86,400 秒或 24 小時，但這個時間並非固定不變。地球自轉速度受多項因素影響，包括太陽和月球的位置、地球磁場變化，以及地球質量分布的改變。在即將到來的特定日子裡，月球將處於距離地球赤道最遠的位置，這會改變其重力對地球自轉軸的影響。
科學家以旋轉陀螺作比喻：如果你用手指夾住陀螺中間部分旋轉，它的轉速會比從頂部和底部夾住時慢。當月球更接近地球兩極時，地球的自轉速度會加快，令當天比平常短暫。此外，極地冰川融化也是重要因素，當冰川融化時，質量重新分布，就像花式滑冰選手收緊手臂時旋轉會加快一樣。
氣候變化成為自轉加速主要推手
氣候變化是地球自轉加速的另一個重要因素。全球暖化導致的冰層減少，改變了地球的慣性矩，進而影響自轉速度。地球內部的熔岩流動、大氣層變化，以及海洋環流的改變都會影響自轉速度。科學家利用原子鐘和衛星技術，能夠測量出微秒級別的變化。
NASA 研究人員計算發現，與氣候變化相關的冰川和地下水移動，在 2000 年至 2018 年間令每天長度增加了每世紀 1.33 毫秒。不過，短期內氣候變化導致的冰川融化和質量重新分布，反而令地球自轉加速。
地球自轉的歷史趨勢與近年變化
從地球形成初期開始，自轉速度一直在減慢，令日子逐漸變長。研究人員發現，大約 10 億至 20 億年前，地球上的一天只有 19 小時。這主要因為當時月球距離地球較近，重力牽引更強，令地球自轉更快。
隨著月球逐漸遠離地球，日子平均變得更長。但近年來，科學家觀察到地球自轉出現顯著變化。在 2000 年代初期，地球自轉曾經減慢，但近年來明顯加速。2020 年，研究發現地球自轉速度創下自 1970 年代有記錄以來的最快紀錄。2024 年 7 月 5 日更錄得史上最短的一天，比 24 小時短了 1.66 毫秒。
對現代科技系統的實際衝擊
地球自轉加速對現代科技系統帶來前所未有的挑戰。全球定位系統 (GPS)、電腦網絡和金融交易系統都依賴極其精確的時間同步。當地球自轉速度改變時，協調世界時 (UTC) 可能需要調整，這就是所謂的「負閏秒」概念。
衛星導航、股票交易和電信網絡都可能受到影響。過去，科學家偶爾會加入「正閏秒」來同步時間，但如果地球持續加速，可能首次需要實施「負閏秒」，即從時鐘中減去一秒。只有當日長差異超過 0.9 秒或 900 毫秒時，才會對時區產生影響。雖然單日內從未出現如此大的差異，但累積多年後，時鐘會與地球位置不同步。
季節變化與突發事件的影響
就連季節變化也會影響地球自轉速度。利物浦大學地球物理學家 Richard Holme 解釋，北半球陸地面積較南半球多，夏季時樹木長出葉子，質量從地面轉移到離地表更高的位置，遠離地球自轉軸。當地球質量在夏季遠離核心時，自轉速度必須減慢，令日子變長。
單一災難事件同樣會影響地球自轉：2011 年日本大地震令一天縮短了 1.8 微秒。這些例子顯示地球自轉受到多種因素的複雜交互作用影響。
未來趨勢與科學監測
科學家預測地球自轉加速可能會持續，但幅度和持續時間仍有不確定性。長期而言，月球的潮汐作用會逐漸減慢地球自轉，但短期內氣候變化的影響可能更為顯著。研究人員正利用先進的監測設備，包括超精密原子鐘和太空測地技術來追蹤這些變化。
國際地球自轉和參考系統服務 (IERS) 負責監測這些變化，並在需要時向協調世界時 (UTC) 加入「閏秒」以保持同步。這種精密的時間調整對衛星導航、電腦網絡和全球通訊系統的正常運作至關重要。未來數月的觀測結果將為科學家提供更多數據，以了解地球自轉變化的長期趨勢。
來源:Live Science
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