Постледниковый отскок: таяние климата замедляет вращение Земли

МАДРИД - Таяние льда, вызванное изменением климата, влияет на вращение Земли. Перераспределение жидких ледяных масс замедляет вращение планеты вокруг своей оси, словно конькобежец, вытянувший руки. Это явление, наряду с другими, влияющими на движение Земли, такими как замедление вращения ядра, будет оказывать влияние на время, увеличивая отсутствие синхронности между универсальным и атомным временем. "Математики говорят, что в сутках 86 400 секунд, но они ошибаются. Дни на Земле не имеют такой точной длины, потому что вращение Земли не является регулярным. Факторы, которые способствуют этой неравномерности, включают приливное трение и тот факт, что планета не является твердым шаром, а состоит из различных твердых или жидких масс, как на поверхности, так и в недрах. Несмотря на эту неравномерность, астрономическая секунда была принята за основу универсального времени (UT1). Но в 1967 году международно принятое определение секунды изменилось. Измерение времени, которое раньше было связано с вращением Земли, стало определяться первыми атомными часами - основой универсального координированного времени (UTC). Но его точность такова, что отсутствие синхронности между универсальным временем и UTC пришлось восстанавливать введением високосной секунды каждые несколько секунд. Теперь возникла новая проблема - необходимость вычитать, а не прибавлять секунду, - проблема, связанная с таянием климата. "Связь была установлена Дунканом Агнью, исследователем из Калифорнийского университета в Сан-Диего (США). В течение многих лет Агнью изучает так называемый постледниковый отскок. Более 100 000 лет большая часть северного полушария была покрыта льдом. Но это был не тонкий слой. Как и в Антарктиде сегодня, это был слой высотой в два-три километра. С окончанием последнего ледникового периода, около 11 000 лет назад, земная кора, освободившаяся от столь большого веса, начала подниматься, изменив тем самым вращение планеты. В результате дни стали длиннее. К изостатической коррекции Агню теперь добавляет ускоренное таяние континентальных ледяных масс, таких как Гренландия, из-за изменения климата: "Талая вода попадает в океан и повышает уровень моря. Это эквивалентно переносу массы с полюсов на экватор, что замедляет скорость вращения Земли", - говорится в заметке Агню. Согласно статье, опубликованной в научном журнале Nature, до 1990 года измерения гравитации планеты показывали, что она вращается быстрее. Но его измерения, основанные на спутниковых записях, показывают, что эта тенденция изменилась на противоположную и заставила Землю вращаться медленнее". "Научный сотрудник Лаборатории физики высоких энергий Швейцарского федерального технологического института в Лозанне Мария Вийтс, которая не участвует в этом исследовании, сравнивает наблюдения Агню с фигурным катанием: "Лед, который концентрируется на полюсах, работает как руки фигуриста. В верхней части они расположены очень близко к оси, и это облегчает поворот, но когда вы опускаете их и вытягиваете, это замедляет их движение". Подобно конечностям, талая вода распространяется по планете, перераспределяя массу, которая влияет на вращение. Агню также вводит в свое уравнение еще один фактор. Помимо приливного трения и таяния льда, на неравномерность вращения Земли также влияет поведение ядра планеты, которое также является жидким. В январе 2023 года было обнаружено, что ядро Земли замедляется и даже вращается в противоположном направлении по сравнению с остальной частью планеты. Это замедление повлияет на погоду. "Экстраполяция причин изменения скорости вращения Земли позволяет предположить, что к 2029 году общепринятая шкала времени будет предполагать, что минута, согласно существующим правилам, будет длиться всего 59 секунд", - говорит американский геофизик. "В настоящее время всемирное координированное время рассчитывается примерно 450 атомными часами по всему миру. Их сигнал в режиме реального времени транслируют около 80 лабораторий времени. Они являются временной основой Интернета, финансовых систем, спутников... С 1972 года неравномерность движения Земли привела к необходимости добавления 27 високосных секунд, причем через нерегулярные промежутки времени и с максимальной задержкой всего в шесть месяцев. Отрицательная високосная секунда так и не была введена", - вспоминает капитан фрегата Эктор Эстебан Пинильос, глава секции времени Королевского института и обсерватории ВМС (ROA) - органа, отвечающего за установление официального времени в Испании. "Мы не знаем, как это повлияет на различные системы, особенно на старые", - добавляет он. Тот факт, что високосные секунды всегда были положительными, мог привести к тому, что "программисты не учли отрицательную секунду в коде", добавляет он. Однако капитан считает, что со временем "последствия будут экономическими, но это не приведет к краху интернета". "Однако проблема возникнет через десятилетия. С 1970-х годов високосные секунды добавляются к последней минуте года или к первой минуте следующего года, хотя некоторые крупные компании, такие как Amazon или Google, распределяют их на предыдущие или последующие 24 часа. Однако Международное бюро мер и весов (BIPM), глобальный координатор метрологии, рассматривает возможность отказа от этого метода корректировки. Логику до сих пор объясняет Мария Долорес дель Кампо, директор отдела механических и инженерных величин Испанского метрологического центра: "Чтобы UTC соответствовало шкале времени, рассчитанной по вращению Земли (UT1), одна секунда добавлялась каждый раз, когда разница между ними приближалась к 0,9 с. Если разница была отрицательной, шкалу времени нужно было корректировать на 0,9 с. Если разница была отрицательной, шкалу времени нужно было корректировать на 0,9 с. Если разница была отрицательной, шкалу времени нужно было корректировать на 0,9 с. Если разница была отрицательной, шкалу времени нужно было корректировать на 0,9 с. Если разница отрицательная, то из-за изменения скорости вращения Земли придется убрать одну секунду". Но в этом не будет необходимости, поскольку, как говорит дель Кампо, "на Генеральной конференции по мерам и весам в 2022 году было принято решение прекратить введение високосных секунд (ни положительных, ни отрицательных) до 2035 года, поскольку необходимость введения этой поправки является проблемой для всех систем связи и позиционирования". Что будет сделано после этого года, еще предстоит решить, но дель Кампо отмечает, что идея, которая, скорее всего, станет нормой, заключается в том, чтобы "не вводить високосные секунды до тех пор, пока разница между UTC и UT1 не станет больше, чем, например, одна минута; это может означать, что их не придется вводить, возможно, более чем через сто лет". "By Miguel Ángel Criado"© EL PAÍS, SL "