2024年3月31日星期日

氣候變遷影響地球自轉,首個負閏秒延遲出現,什麼是負閏秒?

氣候變遷的影響有多廣?英國知名學術期刊自然》27日刊載的一篇論文認為,由於地球南北兩極冰川加速融化,地球自轉速率受到影響,歷史上首個負閏秒將推遲約三年、於2029年左右出現,計算機等需要精準對時的領域將因此受到影響。

為確定時間,世界上有兩種常用計時系統:基於地球自轉的世界時(UT)和基於原子振盪週期的國際原子時(TAI)。由於測量方法不同,隨著時間推移,兩個系統結果會出現差異,因此有了協調世界時( UTC )的概念。

協調世界時以國際原子時秒長為基礎,時時盡量接近世界時。 1972年的國際計量大會決定,當國際原子時與世界時的時刻相差達到0.9秒時,協調世界時就增加或減少1秒,這個修正被稱為閏秒。增加1秒為正閏秒,對應的1分鐘有61秒;減少1秒為負閏秒,對應的1分鐘只有59秒。

這是1月14日在瑞士伯爾尼拍攝的時鐘塔。發

迄今全球已實施27次閏秒調整。最近一次是在格林尼治時間2016年12月31日,當時出現了23時59分60秒。主要受潮汐等因素影響,地球自轉先前長期處於不斷減慢的趨勢,因此迄今為止的閏秒調整都是正閏秒。

論文主要作者、美國加州大學聖迭戈分校斯克里普斯海洋研究所地球物理學家鄧肯·阿格紐借助衛星數據,研究了地球自轉速率和地核運動的影響。他說,地核內的液態部分運作方式難以預測,漩渦和流動變化不定,使得近年來地球自轉速率呈現加快趨勢,如果不考慮兩極融冰,地球可能最早在2026年首次需要負閏秒調整。

然而,這些年地球兩極的冰快速融化,將部分地球質量從兩極轉至赤道附近,減慢了自轉速度。其原理類似滑冰選手在冰上以自身為軸旋轉時,將手臂由頭頂伸向身體兩側會使旋轉速度慢下來。受此影響,負閏秒調整可能至少延後到2029年。

法新社援引阿格紐的說法報道,負閏秒的出現將"對確保全球計時基礎設施的各個部分顯示相同的時間構成重大挑戰",因為"許多計算機程序認為閏秒都是正的"。人們因此需要對電腦重新編程,而這個過程中容易出錯。

在萬物聯網時代,許多領域的系統以電腦網路為基礎傳輸平台,實施閏秒帶來的影響會延伸至航空、通訊、金融及其他需要精準對時的領域。 2012年實施閏秒時,國外不少知名網站出現臨時服務中斷。 2015年和2016年閏秒再度來臨時,工程師們又發現了新的問題。

鑑於閏秒給高科技領域帶來許多不便等情況,2022年第27屆國際計量大會決定,最​​遲不晚於2035年廢除閏秒,改為閏分,即允許國際原子時與世界時的時刻相差在1分鐘以內。阿格紐則希望他的研究能促使國際計量大會考慮更早廢除閏秒。



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