新研究预测气候变化或将影响全球计时

新研究预测气候变化或将影响全球计时近日在线发表于英国《自然》杂志上的一篇研究论文预测，地球两极冰加速融化正在影响地球自转速度，这将导致历史上首个负闰秒推迟三年出现。文章说，近几十年来，地核液态部分自转角速度以恒定变化率持续下降，这导致地球其余固态部分自转角速度增加。在这种效应影响下，如果不考虑两极融冰，地球上可能最早于2026年需要进行首次负闰秒调整。然而从20世纪90年代以来，由于格陵兰岛和南极洲冰融化加快，部分地球质量从两极向赤道附近转移，这导致地球自转角速度减慢。受此影响，首次负闰秒调整可能将推迟到2029年。（新华社）

气候变化开始改变人类计时的方式

气候变化开始改变人类计时的方式论文作者之一、美国斯克里普斯海洋研究所的地球物理学家DuncanAgnew说：“融冰足以移动海平面，实际上，我们可以看到，地球自转的速度受到了影响。”。闰秒实际上是为适应地球自转的脚步而对国际原子时的人为增减。根据Agnew的分析，全球变暖将把再次调整闰秒的需求从2026年推迟到2029年。闰秒对计算造成了如此大的干扰，以至于2022年科学家们投票决定要在2035年之前消除闰秒。研究人员尤其担心下一个闰秒调整，因为这可能是第一次负闰秒，而不是正闰秒。“我们不知道如何应对一秒钟的缺失，这就是时间计量学家担心的原因。”国际计量局时间部前主任FelicitasArias说。她说，从计量学的角度来看，推迟3年“是个好消息”，因为即使仍然需要负闰秒，它也会在更晚的时候发生，而且在2035年之前，世界上出现负闰秒的次数可能会比预期的要少。但Agnew强调，这不应该被视为支持全球变暖的观点。为确定时间，世界上有两种常用的时间计量系统：基于地球自转的世界时和基于原子振荡周期的国际原子时。由于两种测量方法不同，随着时间推移，两个计时系统结果会出现差异，因此有了协调世界时（UTC）的概念。UTC以国际原子时秒长为基础，在时刻上尽量接近世界时。1972年的国际计量大会决定，当国际原子时与世界时的时刻相差达到0.9秒时，UTC就增加或减少1秒，以尽量接近世界时，这个修正被称作闰秒。原子钟是比地球自转更好的计时器，因为它们在数百万年里是稳定的，而地球的自转速度是变化的。在该研究中，Agnew使用数学模型梳理已知的地球物理现象对地球自转的贡献，并预测它们对未来闰秒的影响。许多计量学家预计闰秒只会增加，因为在数百万年的尺度上，地球的自转速度正在放缓，这意味着，有时，UTC的一分钟需要变成61秒长，才能接近世界时。地球自转速度的降低是由月球对海洋的引力造成的，这会产生摩擦。但Agnew说，在较短的时间尺度上，地球物理现象会使自转速率波动。目前，地球自转的速度受到地球液核电流的影响，自20世纪70年代以来，液核电流导致地球自转速度增加。这意味着增加闰秒的频率会降低，如果这种趋势持续下去，则需要从UTC中删除闰秒。该研究发现，由于气候变化，这种情况发生的时间可能比之前认为的要晚。绘制地球引力图的卫星数据显示，自20世纪90年代初以来，由于格陵兰岛和南极洲的冰融化，大量物质从两极向赤道移动，地球变得越来越扁平。就像旋转的滑冰运动员把手臂从身体向外伸展会减速、把手臂收回会加速一样，远离地球自转轴的水流会放慢地球的旋转速度。核心洋流和气候变化的最终结果仍然是地球的加速。但研究发现，如果没有冰融化的影响，调整负闰秒的时间需要比现在预测的早3年。“人类活动对气候变化有着深远的影响。推迟闰秒只是例子之一。”香港理工大学的地球物理学家陈剑利说。推迟闰秒将受到计量学家的欢迎。美国国家标准与技术研究所时间和频率部门负责人ElizabethDonley表示，闰秒已是一个“大问题”，因为在一个越来越依赖精确计时的社会中，闰秒会导致计算系统的重大故障。而前所未有的负闰秒可能会更糟，因为“现有的计算机代码都没有考虑到这一点”。Agnew的论文有助于做出预测，但专家认为，何时需要负闰秒仍然存在很大的不确定性。Agnew希望气候变化对计时的影响会促使一些人采取行动。“这是另一种方式，让人们意识到气候变化是一件多么重大的事情。”他说。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1425442.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1425442.htm

地球自转变慢了，5年后一分钟只有59秒？

地球自转变慢了，5年后一分钟只有59秒？事实上，这样的表述并不准确，正确的表述应该为：2029年，某一个1分钟可能缩短为59秒，并且冰盖融化延后了这一天的到来。这到底是怎么回事呢？为什么1分钟还会减少成59秒呢？时间难道不是固定不变的吗？这又会对我们的生活产生哪些影响？我们的计时系统尽管时间似乎是均匀流逝的，但实际上我们已经调整了几十年——每隔几年插入一个闰秒。为了更好地理解这个问题，首先需要了解下我们的计时系统。为确定时间，我们现在常见的时间系统包括三种，分别是：以地球自转周期为基准的世界时（UniversalTime，UT1）以地球绕太阳公转周期为基准的历书时（EphemerisTime，ET）以原子内部电子能级跃迁发射的电磁振荡频率为基准的原子时（InternationalAtomicTime，法语：TempsAtomiqueInternational,TAI）世界时（UT1）是通过将地球自转一周的时间记为一天来确定的时间标准。它基于地球相对于平太阳的角度变化来划分时间刻度。世界时在航海和导航领域，以及天体测量和天文大地测量领域中，起到了重要作用。然而，由于地球自转的速度并不是恒定的，世界时的稳定性不足，难以完全满足现代科学研究和技术应用对极高精度时间的需求，比如天文观测和全球导航卫星系统（GNSS）。为了满足更高精度的实际需要，科学家们引入了原子时。具体来说，原子时是通过原子钟来实现的，而原子钟利用的是原子内部电磁振荡的周期来计时，这种振荡周期非常稳定。因此，原子时具有极高的准确度和稳定度，能够提供极其精准的时间标准，从而被广泛应用于科学研究、导航系统、通信网络等领域。铯原子钟图片来源：维基百科在中国科学院国家授时中心空间锶原子光钟实验室，测量仪器显示相关实验信号。新华社记者张博文摄967年，第十三届国际计量代表大会决定将秒的定义从天文秒改为原子秒，将铯-133原子无干扰的基态超精细能级跃迁对应辐射的9192631770个周期所持续的时间定为1秒，也就是说，将铯-133原子发出的辐射振动9192631770次所持续的时间定为1秒，称作国际单位制秒。这一决定标志着原子时的正式确立，并为后续的时间计量系统的发展奠定了基础。值得一提的是，为了实现我们国家标准时间的自主校准，中国科学院国家授时中心以张首刚研究员为代表的科学家们长期扎根西部，甘于寂寞，攻关十余年，成功研制高稳定连续运行冷原子铯喷泉基准钟，把我国标准时间与国际标准时间的偏差从100纳秒减小到5纳秒内。一分钟为什么会变成59秒？以地球自转为参考的世界时，一直是国际标准时间产生的重要参数之一。一天被分为24小时，1小时60分钟，一分钟60秒，世界时刻反映了地球相对于宇宙背景的转动角度，这是很重要的。而采用原子时是一种非常准确、不变的时间定义方法，但它也带来了一个令人不安的后果：原子时与地球自转定义的世界时不太匹配。原子时与世界时之间的差异。图片来源：文献[1]几个世纪以来，时间测量的稳定度不断提高，使我们能够看到地球的自转速度并不恒定，这就会使原子时和世界时之间产生差异。为了兼顾这两种需要，便引入了协调世界时（CoordinatedUniversalTime,UTC）系统。当国际原子时与世界时的时刻相差达到0.9秒时，就需要对协调世界时（UTC）进行调整，即增加或减少1秒，以尽量接近世界时，这就是所谓的闰秒（负闰秒，最后一分钟为59秒；正闰秒，最后一分钟为61秒）。这种添加闰秒的世界时就是协调世界时，也称世界标准时间，是目前使用最广泛的时间系统。自1972年UTC正式使用至今以来，地球自转一直处于不断减慢的趋势，协调世界时已经添加了27个闰秒，均为正闰秒。然而，自2020年年中以来，地球自转速率呈现加快趋势。因此科学家估计，在2029年，人类可能就需要首次减少1秒为“负闰秒”，对应的1分钟只有59秒，来保持原子钟时间与地球自转周期的同步。地球自转速度为何不恒定？在千年的时间尺度上，地球自转速度的变化受三个地球物理过程的影响。首先，海水和海底之间的摩擦会逐渐消耗地球自转的动能，从而减缓地球的自转速度，这就是所谓的潮汐效应。其次，由于冰期后回弹，地球形状会发生变化，变得更为扁平，使地球的惯性矩发生变化，降低了其自转速度。这类似于滑冰运动员在旋转时将手臂向身体两侧平伸以减速旋转的原理。最后，地球内部的一些过程，即地核和其外层（地幔、地壳）之间的相互作用和相互影响，例如地磁场变化和地幔对流，也会导致地球自转速度产生变化。根据美国国家航空航天局（NASA）和国际地球自转和参考系统服务（IERS）的数据，地球的自转速度确实在缓慢减慢。研究表明，地球自转周期每个世纪增加大约1.8毫秒。虽然这个变化看似微小，但在长时间尺度上，其累积效应却非常显著。例如，古代天文学家记录的日食时间与我们今天计算的时间存在显著差异。2500年前（大约春秋战国时期）观测到的日食时间与现代时钟相比，时钟误差约为4小时。原本，科学家预计由于这些地球物理过程的作用，地球自转速度的减缓将使得首个“负闰秒”在2026年到来。然而，卫星测量数据显示，从1986年开始，随着全球气候变暖加剧，格陵兰和南极的冰盖正在加速融化。这一现象导致海平面加速上升，进一步减缓了地球自转速度。由于冰盖融化和海平面上升的双重效应，地球的惯性矩增加，自转速度变得更慢，从而推迟了负闰秒的到来。极地冰层融化并向赤道移动，减缓了地球的自转速度。图片来源：文献[3]闰秒会带来什么影响？闰秒通常在世界协调时（UTC）6月30日或12月31日的23:59:60实施。闰秒的调整对日常生活的直接影响较小，人们往往感受不到闰秒所带来的变化。但对依赖精确时间同步的技术系统和应用领域，如计算机、金融、航空航天等领域，闰秒却有重要影响。例如，闰秒的加入或删除需要全球同步，对计算机系统的时间管理提出了挑战。2012年，多个大型网站就因为时间同步错误，导致服务器崩溃，出现了短暂的服务中断。2015年，闰秒再度来临时，工程师们修复了部分2012年出现的问题，但发现了新的问题。又如，每次闰秒调整，GNSS系统需要更新时间数据，以保证授时精度。如果未能及时调整，可能导致导航电文的不准确。与传统的增加一秒的闰秒不同，史无前例的负闰秒将会给许多依赖精确时间同步的系统带来新的挑战和不确定性。计算机和网络系统、金融系统等等往往已经设计好如何处理增加的正闰秒，但对如何处理减少的负闰秒则可能缺乏足够的准备。科学家们正在呼吁各界共同努力，为负闰秒的实施做好充分准备，以确保全球技术系统的稳定和安全。尽管闰秒的初衷是保持UTC与地球自转时间UT1同步，但闰秒的调整，特别是潜在的负闰秒，正不断增加时间同步系统的复杂性。有人提议实施幅度更大的校正，如闰分、闰时，以将调整时间延长至百年、千年；也有人建议停止校正，同时公布世界时和国际原子时之间不断增长的时刻差。2022年第27届国际计量大会决定，最迟不晚于2035年废除闰秒，改为闰分，即允许国际原子时与世界时的时刻相差在1分钟以内。并要求各方协商提出一个可以将“协调世界时”持续至少百年的新方案。随着科技的发展，新的时间同步技术会不断涌现，例如更精准的光钟和更加智能的网络时间协议，都可能为解决闰秒问题提供新的途径。参考文献[1]Tavella,Patrizia,andJerryX.Mitrovica."M...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1436170.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1436170.htm

最新研究：全球变暖或减慢地球自转近来发表在《自然》（Nature）期刊上的一项新研究表明，我们很可能会因为地球冰盖的融化而带来地

最新研究：全球变暖或减慢地球自转近来发表在《自然》（Nature）期刊上的一项新研究表明，我们很可能会因为地球冰盖的融化而带来地球自转的减缓。加州大学圣迭戈分校（UniversityofCalifornia,SanDiego）的地球物理学教授邓肯·阿格纽（DuncanAgnew）着手对影响地球自转速度的所有因素进行建模。一些因素导致地球自转速度加快，另一些因素则导致地球自转速度减慢，它们的净效应应该可以解释地球自转的速度。阿格纽教授发现除了潮汐摩擦（tidalfriction，一种由月球对海洋的引力造成的摩擦）之外，另一个减缓地球自转的因素是极地融化速度加快，大部分来自格陵兰冰盖，但也来自南极洲的冰盖融化问题。塔斯马尼亚大学（UniversityofTasmania）极地大地测量学教授马特·金（MattKing）说：“大量的冰正在融化，足以改变地球的自转速度，从而改变我们一天的长度。”“我们知道[融化的冰]也会改变地球自转轴的位置。“这些意义深远的事情正在我们大多数人的视线之外发生，但这并不意味着它们是微不足道的。”这也意味着，自1972年以来设立的“协调世界时”（Co-ordinatedUniversalTime，简称UTC）可能要随之而调整。在过去的52年中，有关部门已经给UTC增加了27个闰秒。由于闰秒的增加是不定期的，仅会提前六个月通知，因此这给全球技术系统——从电网到金融市场，从卫星到社交媒体网络都出了不少难题。

研究：气候变化或导致全球生产总值损失4%

研究：气候变化或导致全球生产总值损失4%（早报讯）一项针对135个国家的研究显示，气候变化到2050年可能导致全球生产总值损失4%，并对世界多个较贫困地区造成不成比例的打击。路透社报道，标普全球（S&P Global）周二（4月26日）发布了一份报告，研究海平面上升以及更频繁的热浪、干旱和风暴可能造成的影响。研究指出，若以多数国家政府回避施行重大气候变化新政策的情况来计算，低收入和中低收入国家的国内生产总值（GDP）损失平均可能是较富裕国家的3.6倍。孟加拉国、印度、巴基斯坦和斯里兰卡则面对野火、洪水、大型风暴和水资源短缺的威胁，意味着南亚的国内生产总值有10%至18%面临风险，比欧洲地区高出十倍。中亚、中东和北非以及撒哈拉以南非洲地区也都因气候变化面临相当大的损失。据世界气象组织（WMO）的计算，过去50年来，世界某处平均每天都会发生与天气、气候或水有关的灾害，每天造成115人死亡、超过2.02亿美元（约2.78亿新元）的损失。发布：2022年4月27日8:41PM

研究：到下世纪全球逾四分三珊瑚或因气候变化患病

研究：到下世纪全球逾四分三珊瑚或因气候变化患病澳大利亚新南威尔士大学的一项研究认为，随着气候变化导致的海洋温度升高，到下个世纪全球超过四分之三的珊瑚或将患病，严重影响海洋生态系统。新华社报道，与白化不同，珊瑚病是由于珊瑚的免疫系统受到损害而产生，大多数患病珊瑚会死亡。随着珊瑚的死亡，整个珊瑚礁的生态系统都会受到影响。澳洲研究分析了全球关于珊瑚健康的108项研究，将珊瑚患病情况与同期海洋表面温度的变化数据相对比。研究人员发现，珊瑚的患病率随着海洋温度的升高而增加。在截至2018年的25年里，全球珊瑚患病率增加了两倍，达到9.92%。这一研究的模型预测，按照目前的升温趋势，在最糟糕的情况下，2100年全球珊瑚患病率将达到76.8%。研究人员说，珊瑚是一种敏感的生物，海水的温度、盐度和水质都会影响珊瑚的生存。海洋温度升高会使珊瑚“感到压力”，免疫系统受到影响，同时海洋温度升高也增强了真菌和细菌等病原体的繁殖能力，增加了珊瑚被感染的风险。领导这一研究的新南威尔士大学生物、地球和环境科学学院博士研究生伯克说，珊瑚礁在海洋生态系统中发挥重要作用，同渔业和旅游业的发展也息息相关。珊瑚病是全球珊瑚死亡和珊瑚礁退化的重要原因，这一研究的模型显示，即使海洋以更保守的速度升温，情况也会继续恶化。这也再次凸显了迅速采取行动减缓气候变暖的重要性。澳洲新南威尔士大学的研究已发表在《生态学通讯》月刊上。