一个失去节奏的星球
地球自转从来都不是完全恒定的——潮汐摩擦、地质活动和地球内部的变化一直在使我们日长增减几毫秒。但发表在Nature Geoscience上的一项新研究发现了自转变化的一个令人不安的新驱动因素：我们人类。据研究人员称，人为气候变化现在正以至少380万年来未曾记录的速度减缓地球自转，这一发现远远超出大气科学范围，涉及地球本身的力学。
由地球物理学家领导的这项研究通过高精度天文测量追踪地球自转的变化，发现极地冰盖加速融化是主要罪魁祸首。当来自Greenland和Antarctica的冰融化并流入世界海洋时，大量质量从极地（其相对位置接近地球自转轴）向较低纬度迁移，在那里产生更大的惯性矩。这种效应类似于旋转的花样滑冰选手伸出双臂：质量向外重新分配导致自转减缓。
数字如何累积
所测量的自转减缓不是你能感受到的。科学家用一个太阳日的长度来量化地球自转，目前平均约86,400秒。所观察到的变化发生在每个世纪几毫秒的水平——在日常术语中很小，但按地球物理标准来看极其巨大。研究人员估计，在当前排放轨迹驱动下的极地冰融可能会在2100年前给一天增加约2.2毫秒。
International Earth Rotation and Reference Systems Service的国际计时员定期插入或删除闰秒以保持Coordinated Universal Time与天文时间一致。加速的减缓为这一过程增加了新的复杂性，对GPS卫星、金融交易系统、电信网络以及任何依赖精确时间同步的基础设施产生涟漪效应。
380万年基准来自古气候代理记录——对古老沉积物、珊瑚生长环和其他地质档案的分析，允许科学家重建地球自转速率的过去变化。上一次行星自转以可比速度减速时，全球气候处于截然不同的状态。现代工业活动已将该系统推至如此极端的事实，是人类足迹物理规模的一个鲜明提醒。
冰盖作为自转引擎
仅Greenland就在1992年以来损失了超过4,700吉吨的冰，根据来自GRACE和GRACE-FO任务的卫星重力测量。Antarctica也流失了相当数量。当该水进入海洋时，它不会均匀分布——海洋环流模式、万有引力自吸引和之前被冰覆盖的陆地的弹性反弹都影响水最终的确切位置。但平均而言，质量向赤道隆起迁移，地球自转减缓。
这种现象被称为冰川均衡调整与冰质量重新分配相结合，几十年来一直在理论建模。使新研究重要的是其精确性：研究人员能够从背景地质噪声中分离出气候驱动信号，具有足够的信心进行380万年的比较。
对技术的下游影响
实际后果延伸到现代生活中令人惊讶的平凡角落。GPS系统通过测量信号从卫星传播到接收器的精确时间来工作。这些卫星与原子钟同步，原子钟反过来校准到UTC。天文时间和原子时间之间的任何偏差必须定期纠正——随着地球自转变得不可预测，更正变得越来越复杂。
金融部门是另一个令人担忧的领域。高频交易平台在微秒内执行交易，其日志必须维持法律要求的时间戳精度。闰秒插入在历史上造成了主要交易所的软件错误和中断。更不规律的自转意味着更频繁和潜在更大的调整。包括Google、Amazon和Meta在内的科技公司推动完全消除闰秒，提议改为允许时间漂移，然后在数十年后应用单一大规模纠正。International Telecommunication Union目前正在辩论该提议，新发现为决策增加了紧迫性。
窥视行星敏感性
除了直接实际关注外，该发现打开了关于地球物理系统对大气强迫敏感性的更广泛科学对话。研究人员之前已记录了气候变化对海洋流、冰反照率反馈和喷气流的影响。自转减缓增加了另一个层面：行星的基本自转对其大气化学免疫不了。
一些科学家指出，驱动自转变化的相同冰质量损失也正在导致地球极点的地理位置漂移——一种称为极地漂移的现象。North Pole自1990年代以来一直以加速速度向东移动，这一趋势也与冰融相关。这些变化共同描绘了一个行星的物理几何体正在因其表面升温而缓慢重塑的图景。研究作者谨慎地指出自转变化不会对生命构成任何直接威胁，但对技术基础设施的下游影响是真实的，当前变化的速度在人类历史上是前所未有的。
本文基于Live Science的报道。阅读原始文章。
