眾所周知,地球自轉一周的時間是24小時,其實更精確的時間是23h56min4s,只不過人類取整了。
地球自轉是地球的一種重要運動形式,自轉的地球自轉產生了晝夜交替,平均角速度為7.292×10-5弧度/秒,在地球赤道上的自轉線速度為465米/秒。格林威治時間所說的一秒是一天的8.641萬分之一,而1972年製作的地球時鐘所定義的一秒是從銫原子中放射出的光振動91億9千2百63萬1千7百70次所需要的時間。
後來,人們經過長期精確的測量發現地球自轉的一周時間其實發生著微妙的變化。
首先是長期減慢。這種變化使日的長度在一個世紀內大約增長1~2毫秒(約合每35,000年增長1秒),使以地球自轉周期為基準所計量的時間,2000年來累計慢了2個多小時。引起地球自轉長期減慢的原因主要是潮汐摩擦。科學家發現在3.7億年以前的泥盆紀中期地球上大約一年400天左右。
周期性變化。20世紀50年代從天文測時的分析發現,地球自轉速度有季節性的周期變化,春天變慢,秋天變快,此外還有半年周期的變化。周年變化的振幅約為20~25毫秒,主要是由風的季節性變化引起的。
不規則變化。地球自轉還存在著時快時慢的不規則變化。其原因尚待進一步分析研究。
尤其是這50年來,針對國際機構發布的長達50年的日長觀測數據,中科院測地所團隊通過頻譜分析發現,存在一個振幅約0.12毫秒的6年周期變化,振幅在減小,1962—2012年總共減少了大約0.05毫秒。
有人說,地球自轉變化與南極有關。南極的巨大冰川,正在慢慢融化,也就是說,南極大陸的冰塊在減少,重量正在減輕。這樣,地球失去了平衡,影響了自轉速度。但是,這種變化是單向的,它不可能既給地球自轉加速,又給自轉減速。 還有一種解釋是:季風影響地球自轉。有科學家計算過,每年由季風從大陸轉移到海洋,又從海洋轉移到大陸的空氣,重量竟達300萬億噸。這麼大重量的物質從地球一處轉移到另一處,足可以影響地球的重心,改變地球的角動量分布,使地球自轉發生加速或減速變化,不過還有待考證。
據傳,太陽在運行中捕獲了地球,從地球最初自轉一周0.37小時,經過5.43億年,地球自轉一周為24小時,減慢了:24小時-0.37小時=23.63小時=83880秒。減慢速率為:83880秒/543000000年=0.00015秒/年。
雖然說這與老百姓生活很遠,但人類如果能更了解我們生活的星球,那對整個社會的未來生活發展也是有幫助的。