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【公转|水力发电为什么会影响地球自转速度？科学家：人类已经影响了地球】

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生活中有一件事每天都会发生 ， 而且是准时准点 ， 一天都没有落下 ， 这就是太阳的东升西落 。 这种日夜交替的现象是由于地球自转引起 ， 而且我们也认为是不以人的意志为转移的 。
说白了就是没人能控制地球的自转 ， 这就是我们为什么经常会说一句老话：就算谁谁不在了 ， 太阳照常升起 。 这句话就体现了人不能改变自然规律 。

但是真实的情况却不是这样的 ， 一个人弱小的力量是不能改变地球自转 ， 但整个人类的活动确实对地球自转产生了影响 ， 这又体现了团结的力量 。
下面我们就说下人类是怎样改变地球的 。
我们一般会认为地球转一圈就是一天 ， 一天就是24小时 ， 那么地球转一圈就是24小时！这种逻辑确实看起来没错 ， 但真实的情况又不是这样的 。

地球有一个假象的自转轴 ， 穿过南北极 ， 地球绕轴自转一圈所花的时间为23小时56分4.09秒 ， 那么钟表中多出来的4分钟哪里来的？
这是因为地球除了绕轴自转以外 ， 还在绕着太阳公转 ， 公转一圈就是一年 ， 大约为365.242193天 ， 也就是说 ， 每一天地球会在公转轨道上前进不到1°的距离 。

上图就详细地描述了地球每一天的公转对自转时间的影响 。
所以为了弥补地球在公转轨道上前进的一小段距离 ， 那么地球就要多转4分钟 ， 才能让太阳在天空中的位置达到和前一天同一时刻的同一位置 。
也就是说 ， 地球自转一圈的时间是以指向太阳中心为参考点的 ， 而不是自己转完一圈 。
这就是为什么地球每天都绕着太阳公转 ， 和太阳的位置一直在发生变化 ， 但是每天的中午十二点 ， 当你抬头的时候 ， 太阳都能处在当天天穹的最高点 。

那么现在地球的自转就是我们认为的24小时了？
还不是的 ， 如果我们用非常灵敏且准确的原子钟以遥远的恒星背景为参考 ， 对地球的自转进行测量的话 ， 我们就会发现地球的自转周期并不总是24小时 ， 也就是地球的自转速度在波动 ， 大小在毫秒级上 。
造成地球自转速度波动的原因有天文学上的因素 ， 还有地球本身的因素 ， 以及人类的活动 。

天文学上因素最为重要 ， 效果更大 ， 也更持久 ， 而且大家也很熟悉 ， 就是月球以及太阳对地球的潮汐制动 。
尤其是月球 ， 它虽然小 ， 但是离地球很近 ， 它对地球产生的潮汐力要大于太阳 。 由于月球的存在 ， 我们就能在海边看到海浪不停地拍打海岸 ， 这是因为月球的公转速度总是滞后于地球的自转速度；
它造成的海水隆起也会滞后于地球的自转 ， 所以在地球上就会形成规律性的潮汐 ， 所带来的效果就是地球与海水摩擦消耗自身自转动量 ， 并且会把自身自转动量一点点的传递给月球；

使得月球公转的越来越快 ， 逐渐地远离地球 ， 而地球自转速度则越来越慢 。
进而造成地球的自转周期总是比24小时长了那么一点点 ， 长此以往我们钟表时间就会滞后于地球的自转时间 ， 这就是为什么从1972年起 ， 我们定期会把自己钟表拨快1秒 ， 到今天为止我们已经给钟表加了27次润秒了 。
这就是天文学上 ， 月球对地球的自转的影响 。 可以预见的是 ， 未来地球自转的时间会越来越长 ， 达到一天25小时也是有可能的 。
因为我们知道在地球的历史中 ， 它刚诞生的时候转一圈只需要6个小时 ， 恐龙的一天也就23小时 。

但是影响地球的自转还有地球本身的变化 ， 和人为因素 ， 而且这两个因素甚至会导致地球自转速度在短时间内加快 ， 使得我们一天比24小时短 。分页标题#e#
例如在2020年的时候 ， 地球的自转就比近几十年变快了 ， 未来一段时间内 ， 据预测地球自转还会变快 ， 2021年全年平均每天会比24小时短0.05毫秒 。
这是为什么呢？

首先我们需要了解下 ， 一个物体所拥有的自转动量它是守恒的 ， 自转动量等于转动惯量乘以角速度 。 既然地球的自转加速了 ， 那就说明地球的转动惯量变小了 。
那么转动惯量又是什么？它其实就是一个旋转物体绕轴的质量分布情况 ， 如果质量分布发生变化 ， 那么转动物体的转动惯量就会发生变化 。
有一个很好的例子就是旋转的滑冰员 ， 当他把胳膊伸出来以后 ， 它绕轴的质量就会向外分布 ， 这是它的转动惯量就会增大 ，为了保证动量守恒 ， 那么它的速度就会降低 。

当他想让速度升起来的话 ， 就需要把质量往转动轴的附近收缩 ， 因此当他收起胳膊的时候 ， 又快速的转了起来 。
那么同样的道理 ， 地球自转加快了说明一个问题 ， 地球的转动惯量降低了 ， 也就是地球的质量更加的靠近自转轴 。
哪种现象可以达到这样的效果？

地震 ， 地震其实就是地核收缩 ， 板块沉降的结果 ， 也是重元素下降 ， 轻元素上升的过程 ， 每一次地震都会导致地球的质量分布更加的靠近自转轴 。
这一效果确实会在短期内比较显著地改变地球的自转速度 ， 10年前发生在日本的8.9级地震 ， 直接上地球的自转周期缩短了1.8微妙 。
最后就是人类的因素 。

一个人确实不能改变地球的质量分布 ， 但是全球人合作 ， 却能让地球地貌发生了翻天覆地的变化 。
最大的影响就是人们在高纬度地区修建水坝 ， 我们知道全球的河流绝大部分都是流向赤道方向 ， 如果我们在全球高纬度地区大量的修建水坝 ， 就会导致本应该远离自转轴的质量 ， 大量的囤积在了更加靠近自转轴的地方；
那么地球的转动惯量就会降低 ， 自转就会加速 。
从科学上来说 ， 对地球确实有影响 ， 但这个效果并不明显 。 最大的影响 ， 还是近些年来人类的活动导致的全球气候变暖；

南北极冰盖融化 ， 高山冰川融化 ， 那里储存着大量的水资源 ， 而且高度很高 ， 高山的冰川就不用说了 ， 就南极的冰盖海拔2000米以上 ， 水资源3000万亿吨 。
如果这些水全部融化 ， 就会造成这些巨大的质量流向更低的地方 ， 总体上来说会导致地球转动惯量降低 ， 自转加速 。
以上的这些除了天文学上因素外 ， 都是目前地球自转在短时间内加速的原因 ， 人类也为此贡献了一份力量 。

来源：(李论科学)

【】网址：/a/2021/0123/kd633869.html

标题：公转|水力发电为什么会影响地球自转速度？科学家：人类已经影响了地球