News (IS)

Loftslagsbreytingar hafa hægt á snúningi jarðar á methraða síðustu 3,6 milljónir ára

Planeta Terra
Foto: Planeta Terra - Foto: Thaweesak Saengngoen/istock

Hraðbráðnun íshetta á Groenlândia og Antártica veldur mælanlegri breytingu á gangverki plánetunnar. Tilfærsla milljarða tonna af vatni frá pólunum í átt að miðbaugssvæðinu breytir massadreifingu jarðar. Esse eðlisfræðilegt fyrirbæri leiðir til lækkunar á snúningshraða plánetunnar um eigin ás.

Umfang þessa atburðar vekur athygli jarðeðlisfræðinga og stjörnufræðinga í rannsóknarmiðstöðvum um allan heim. Registros Háþróuð jarðfræði- og loftslagslíkön benda til þess að núverandi hægagangur sé fordæmalaus í langtíma náttúrumeti. Breytingin hefur bein áhrif á lengd daganna, sem verða brotum úr millisekúndum lengri á hverju ári.

Planet Terra
ग्रह पृथ्वी – फोटो: BT Image/shutterstock.com

Þótt það sé ómerkjanlegt fyrir hversdagslega skynjun mannsins, krefst þessi sífellda breyting tafarlausrar athygli frá alþjóðlegum mælifræðistofum. Fylgjast þarf með Sistemas alþjóðlegri tækni sem er háð algerri tímabundinni samstillingu til að bæta upp fyrir þennan stjarnfræðilega mun sem myndast vegna losunar gróðurhúsalofttegunda.

Eðlisfræðin á bak við lengingu daga

Meginreglan sem stjórnar þessari breytingu er þekkt í eðlisfræði sem varðveisla skriðþunga horns, sama fyrirkomulag og sést þegar listhlaupari á ís opnar handleggina til að snúast hægar. Þegar hitastig jarðar hækkar bráðna hinar miklu ísbreiður sem þekja heimskautasvæðin og flæða út í höfin. Essa aukavatni er ekki dreift fullkomlega jafnt vegna miðflóttakrafts plánetunnar, sem safnast helst upp á miðbaugssvæðinu. Esse ferlið breytir lögun Terra, sem gerir það aðeins flatara á pólunum og breiðari við miðbaug. Með meiri massa í burtu frá miðsnúningsásnum missir plánetan óhjákvæmilega hornhraða. Endurdreifing vökva á yfirborði jarðar virkar sem samfelld bremsa, djúpstæð vélræn áhrif sem sýna hvernig breytingar á lofthjúpnum og vatnshvolfinu hafa bein áhrif á grundvallar stjarnfræðilega eiginleika jarðar.

Nýleg gögn um seinkun plánetu

Mælingar sem gerðar eru af gervihnattanetum og stjörnuathugunarstöðvum sýna nákvæmar tölur um þessa umbreytingu. Entre árin 2000 og 2020 jókst tíðni lengdar dagslengdar í 1,33 millisekúndur á öld, verulegt stökk hvað varðar aflfræði himins.

Þessi hraðaminnkun er meiri en náttúruleg breytileiki sem skráð hefur verið á fyrri jarðfræðilegum tímabilum. Hröð inndæling ferskvatns í miðbaugshafið skapaði snúningsfrávik sem vísindamenn geta einangrað frá öðrum innri þáttum á jörðinni, svo sem hreyfingu fljótandi járnkjarna.

Núningur í tunglfalli og hið nýja ríkjandi afl

Í milljarða ára var helsti krafturinn sem bar ábyrgð á að stöðva snúning jarðar sjávarfalla núningur sem myndaður var af þyngdaraflinu Lua. Þyngdarafl tunglsins togar í hafið og myndar vatnsbunguna sem virkar sem stöðugur dragi gegn snúningshreyfingu plánetunnar.

Þetta náttúrulega ferli hefur verið að færa Lua í burtu frá Terra með nokkrum sentímetrum á ári á sama tíma og hægt og stöðugt lengt sólarhring jarðar frá myndun sólkerfisins. Tunglnúningur hefur alltaf verið óumdeildur fasti í jöfnu stjarnfræðilegs tíma.

Núverandi spár benda hins vegar til þess að kraftar sem eru óþekktir í jarðsögunni hafi snúist við. Ef þróun gróðurhúsalofttegunda heldur áfram á núverandi hraða munu áhrif skautbráðnunar sigrast á þyngdaraflsáhrifum Lua fyrir lok aldarinnar, sem gerir athafnir manna að ráðandi afli við að ákvarða snúningshraða Terra.

Bein áhrif á leiðsögutækni

Tíma nákvæmni er burðarás nútíma tæknimannvirkja. Tempo Universal Coordenado (UTC), stjórnað af hundruðum ofurnákvæmra atómklukka dreift um heiminn, þjónar sem alger viðmiðun fyrir alla stafræna og fjarskiptastarfsemi.

Gervihnattaleiðsögukerfi eins og GPS treysta á nákvæmar tímamælingar niður á nanósekúndu mælikvarða. Esses gervitungl senda tímamerki til móttakara á Terra og munurinn á sendingartíma og móttökutíma er notaður til að reikna út nákvæma staðsetningu notandans.

Hér að neðan eru helstu geirar sem verða fyrir áhrifum af breytileika í stjarnfræðilegum tíma:

– Redes af fjarskiptum og interneti, sem krefjast samstillingar gagnapakka á millisekúndum.

– Mercados alþjóðleg fjármál, þar sem hátíðniviðskipti treysta á nákvæma tímastimpla til að koma í veg fyrir svik og tryggja röð aðgerða.

– Exploração geim- og fjarmæling, þar sem brot af sekúndu rangreikningi í snúningi Terra getur leitt til þess að gervitungl eða rannsakar missi af markmiðum sínum þúsundir kílómetra út í djúpt geim.

Spár fyrir lok aldarinnar

Nýjustu loftslags- og jarðeðlislíkönin lýsa atburðarás um áframhaldandi hröðun þessa fyrirbæris. Ef ekki verður dregið verulega úr losun á heimsvísu gæti daglengingin orðið 2,62 millisekúndur á öld fyrir árið 2100. Áframhaldandi breyting mun krefjast þess að stórfræðingar endurreikna borgartímagrunna oftar.

Sögulega séð hefur vísindasamfélagið notað innsetningu á „hlaupsekúndum“ til að samræma atómtíma við stjarnfræðilegan tíma Terra. Með loftslagsdrifinni hægagangi munu ófyrirséðar breytingar verða á tíðni þessara leiðréttinga á alþjóðlegum tölvu- og netstýrikerfum. Alþjóðleg tímastjórnun, sem þegar er flókið tæknilegt ferli, mun standa frammi fyrir auknu óstöðugleikalagi af völdum loftslagsbreytinga.

Þörfin á að aðlaga alþjóðleg kerfi

Alþjóðlegar staðlastofnanir eru nú þegar að ræða hvernig eigi að laga stafræna innviði til að takast á við breytileika snúnings jarðar. Tæknilega áskorunin felst í því að tryggja að leiðsöguhugbúnaður, bankakerfi og orkunet verði ekki fyrir samstillingarbilunum við tímastillingar.

Sú skilningur að iðnaðarstarfsemi hefur áhrif á plánetuaflfræði eykur brýnt að ræða umræður um loftslag. Fyrirbærið sýnir að afleiðingar hnattrænnar hlýnunar ná lengra en veðurfarsbreytingar og ná til grundvallar eðliseiginleika jarðar.

Stöðugt eftirlit með pólíshellum

Gervihnöttar búnir þyngdarmælingum halda áfram að kortleggja ísmassatap og endurdreifingu vatns í rauntíma. Gögnin sem safnað er með þessum geimferðum veita nákvæmar mælingar sem nauðsynlegar eru til að vísindamenn geti stöðugt uppfært snúningslíkön Terra, sem tryggir nákvæmni leiðsögukerfa og viðhald alþjóðlegra tæknimannvirkja.