地球自转速度突变，创下360万年最快纪录！
【编者按】地球自转正在悄然变慢，而这一切的幕后推手，竟是我们熟悉的气候变化。最新研究揭示，由于全球变暖导致冰盖融化、海平面上升，地球的质量分布发生改变，如同旋转中的花样滑冰运动员张开双臂，自转速度因此减缓，每一天的长度正以惊人的速度增加。科学家警告，这种变化速率至少是360万年来前所未见的，且完全由人类活动主导。更令人警醒的是，到本世纪末，气候变化对一天时长的影响甚至将超越月球引力。虽然每天仅增加毫秒之差，却可能冲击航天导航等精密领域。这篇研究不仅再次敲响气候危机的警钟，更让我们意识到，人类活动正在改写地球最基础的运行节律。
气候变化正让每一天变得更长——随着气温升高，地球自转速度正在减缓，科学家称此变化速率至少是360万年来未曾出现的。
新研究表明，冰盖融化导致的海平面上升正在全球范围内重新分配质量，从而降低地球自转速度，逐渐延长一天的长度。研究人员发现，受气候相关因素影响，目前每个世纪的一天时长增加约1.33毫秒，这一速度在地球近期地质历史中显得尤为突出。
同一团队早前的研究已证实，气候变化会影响海平面，进而改变地球自转，但这项新工作将这一趋势置于地质背景中审视。
“一天长度的这种快速增加意味着，现代气候变化的速率至少自360万年前的上新世晚期以来是前所未有的，”论文作者、瑞士苏黎世联邦理工学院的大地测量学教授本尼迪克特·索亚在一份声明中表示。“因此，当前一天长度的快速增加主要可归因于人类影响。”
“到21世纪末，气候变化对一天时长的影响预计将比月球更强烈。尽管变化只有毫秒之差，但它们可能在许多领域引发问题，例如需要地球自转精确信息的航天导航。”
论文合著者、维也纳大学的莫斯塔法·基亚尼·沙万迪进一步解释，这种效应类似于花样滑冰运动员伸展手臂后旋转速度变慢。
他表示，尚不确定的是，气候是否曾以如此快的速度延长过一天。
为了回答这个问题，该团队重建了数百万年来地球一天时长的变化。
为此，团队依赖于底栖有孔虫的化石遗骸——这种单细胞海洋生物保存了过去海洋环境的化学信号。通过分析这些化石，科学家能够推断历史海平面波动，并计算这些变化如何影响地球自转。
研究人员随后将一种深度学习算法应用于这些发现，该算法旨在反映海平面变化，同时考虑古代气候数据固有的不确定性。
“从有孔虫化石的化学成分中，我们可以推断海平面波动，然后通过数学方法推导出一天时长的相应变化，”基亚尼·沙万迪说。“这个模型捕捉了海平面变化的物理机制，同时对古气候数据中固有的大量不确定性保持稳健。”
结果显示，在过去的260万年中，地球的一天时长变化显著，特别是在第四纪期间，当时大型大陆冰盖反复增长和融化。这些冰盖驱动的海平面变化导致地球自转在不同时期加速或减速。
但与现代测量结果比较时，研究人员发现，当今一天时长的增加是非同寻常的。只有一个时期，大约200万年前，显示出接近当今水平的变化速率，但即便那个时期也比2000年至2020年间观测到的变化稍慢。
“在那之前或之后，这位行星‘花样滑冰运动员’从未像2000年至2020年间那样如此快速地抬起手臂（指质量分布变化）并导致海平面如此快速上升，”沙万迪说。
研究结果表明，当前趋势反映了异常快速气候变化的更广泛模式。
展望未来，研究人员表示，气候变化可能对地球自转产生更大影响。他们估计，到21世纪末，气候驱动对一天时长的影响可能超过月球引力造成的减缓效应。
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参考文献
Kiani Shahvandi, M., Adhikari, S., Dumberry, M., Mishra, S., & Soja, B. (2024). The increasingly dominant role of climate change on length of day variations. Proceedings of the National Academy of Sciences, 121(30). https://doi.org/10.1073/pnas.2406930121
Kiani Shahvandi, M., & Soja, B. (2026). Climate-Induced Length of Day Variations Since the Late Pliocene. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 131(3). https://doi.org/10.1029/2025JB032161
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