Klimaændringer vil påvirke, hvordan tiden korrigeres ved hjælp af 'negative springsekunder' – Physics World

Klimaændringer vil påvirke, hvordan tiden korrigeres ved hjælp af 'negative springsekunder' – Physics World

Tidsstempel: 27. marts 2024 kl. 1


Smeltende is
Masseomfordeling: ændringer i Jordens inertimoment på grund af issmeltningen i Antarktis og Grønland kan udskyde behovet for negative springsekunder. (Med høflighed: Shutterstock/Bernhard-Staehli)

I dag holdes den officielle tid af atomure – og teknologier som internettet, positioneringssystemer og mobiltelefonnetværk afhænger af urenes ekstraordinært præcise tidssignaler.

Disse atomure definerer det andet med hensyn til frekvensen af ​​lys, der er involveret i en specifik overgang i atomært cæsium. Definitionen er valgt således, at 86,400 atomsekunder svarer meget tæt til længden af ​​et døgn på Jorden – som er den traditionelle definition af sekundet.

Korrespondancen er dog ikke nøjagtig. Mellem 1970 og 2020 var den gennemsnitlige længde af et døgn på Jorden (perioden for Jordens rotation) omkring 1-2 ms længere end 86,400 s. Det betyder, at der med få års mellemrum opbygges en anden lang uoverensstemmelse mellem tid målt ved Jordens rotation og tid målt af et atomur.

Siden 1972 er denne afvigelse blevet korrigeret ved indsættelse af 27 springsekunder i koordineret universel tid (UTC).

Kompliceret proces

Denne korrektionsproces kompliceres af det faktum, at forskellige faktorer får Jordens periode til at variere på en række forskellige tidsskalaer. Så skudsekunder indsættes, når det er nødvendigt - ikke efter en almindelig tidsplan som skudår. Ni springsekunder blev indsat i 1972-1979, for eksempel, men ingen er blevet indsat siden 2016.

Siden omkring 2020 er jordens gennemsnitlige periode faldet til under 86,400 s. Med andre ord ser Jordens rotation ud til at accelerere. Dette modvirker den langsigtede tendens til, at rotationen aftager, og er sandsynligvis relateret til interaktioner dybt inde i Jorden. Som følge heraf står metrologer over for den hidtil usete udsigt til "negative springsekunder" - som kan være endnu mere forstyrrende for computersystemer end springsekunder.

Men nu, Duncan Agnew fra Scripps Institution of Oceanography og University of California, San Diego, har identificeret en ny proces, der kan modvirke denne stigning i rotationshastigheden - noget, der kan udskyde behovet for negative springsekunder.

Skrivning i Natur, viser han, at den øgede afsmeltning af is i Grønland og Antarktis nedsætter Jordens vinkelhastighed. Det skyldes, at vandet fra polerne bliver omfordelt over hele havene, og derved ændrer vores planets inertimoment. Fordi vinkelmomentum bevares, resulterer denne ændring i et fald i vinkelhastighed - tænk på en snurrende skøjteløber, der sænker farten ved at strække armene.

Agnew regner med, at det vil udskyde behovet for et negativt springsekund med tre år. Et negativt springsekund kunne være nødvendigt i 2029, men det kan være et af de sidste, fordi metrologer har stemt for at slippe af med springsekundkorrektionen i 2035.

Tidsstempel:

Mere fra Fysik verden