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Apr. 11 2026

人為的氣候變遷正在讓地球的一天變得更長

  • 多種生活於海洋表層的浮游性有孔蟲樣本。這些微小單細胞生物的殼體化學組成,是科學家重建古代海平面與地球自轉速度的重要證據。

    多種生活於海洋表層的浮游性有孔蟲樣本。這些微小單細胞生物的殼體化學組成,是科學家重建古代海平面與地球自轉速度的重要證據。

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一項最新研究指出,由人類活動驅動的氣候變遷正導致冰河與冰蓋融化,造成地球質量重新分佈並減緩了自轉速度。根據發表於《地球物理研究期刊:固態地球》的最新研究,人類驅動的氣候變遷正以前所未有的方式改變地球的物理特性。由於極地冰河與冰蓋的大規模融化,地球的質量分佈正在發生偏移,導致自轉速度減慢,地球的一天正在變長。

這項由維也納大學(University of Vienna)與蘇黎世聯邦理工學院(ETH Zurich)共同完成的研究,描述了一個典型的物理現象:全球極區冰蓋融化後,原本集中在極地的水體流向海洋,並重新聚集在赤道附近,使地球的「橢率」(oblateness)增加。

這就像一位滑冰選手在旋轉時將雙臂向外展開,進而減慢轉速一樣。研究指出,目前這股力量導致日長每世紀增加約1.33毫秒(milliseconds)。在過去360萬年的地質史中,除了極少數劇烈的自然氣候事件外,從未見過如此迅速的變化。為了理解這個數值的意義,我們必須將其與地球天然的「煞車手」——月球進行對比。在沒有人類干擾的自然狀態下,地球受「月球潮汐力」的摩擦影響,原本就處於長期減速中。月球引力使日長每世紀增加約2.4毫秒;目前的人為影響(2000-2020)使每世紀增加1.33毫秒;疊加後的現狀則使地球目前的減速速度約為每世紀3.73毫秒。

這代表目前人類改變地球自轉的力量,已經達到月球引力的55%。更令人擔憂的是,論文作者群指出,若氣候變遷持續加速,到達21世紀末,人為影響可能達到每世紀2.62毫秒。屆時的人類活動對自轉的影響力將正式超越維持數十億年的月球引力。

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這項發現背後依賴於一種名為「有孔蟲」(foraminifera)的微小海洋生物化石。研究團隊開發出深度學習演算法,透過分析這些生物殼體的化學成分,推論出過去400萬年間的海平面波動與日長變化,證實了現代氣候變遷的速率是自上新世晚期(Late Pliocene)以來前所未見的。

雖然毫秒級的差異對日常生活看似微不足道,但對於高度依賴精確時間的現代科技——如全球衛星定位系統、太空航行以及全球通訊系統——卻是巨大的挑戰。科學家感嘆,人類雖然具備改變一整顆行星動力的「能力」,但代價卻是我們必須承受的負面效應。

 

資料來源:Science Alert

本文轉載自臺北市立天文科學教育館網站。

 

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