Dauert die Klimaerwärmung mit der Zeit, um „langsamer' zu werden?

Der Klimawandel beeinflusst unser Leben auf unterschiedliche Weise, von landwirtschaftlichen Erträgen, Wasserressourcen, Naturkatastrophen bis hin zur menschlichen Gesundheit und wirtschaftlichen Entwicklung. Aber haben Sie jemals darüber nachgedacht, dass der Klimawandel auch die „Geschwindigkeit“ der Zeit beeinflussen wird? Wenn Sie das sehen, sind Sie vielleicht schon verwirrt: Wie hängen Klimawandel und Zeit zusammen? Scheint das nicht unmöglich zu sein? Mach dir keine Sorgen, hör mir einfach zu. „Synchronisierte Uhr“ und Schaltsekunden Lassen Sie uns zunächst darüber sprechen, wie Zeit definiert ist. Derzeit gibt es weltweit zwei häufig verwendete Zeitsysteme: die Weltzeit (UT, Universal Time), die auf der Erdrotation basiert, und die Internationale Atomzeit (TAI, Temps Atomique International), die auf der Schwingungsperiode der Atome basiert. Die Genauigkeit von UT wird durch ungleichmäßige Änderungen der Erdrotation und der Polarachse beeinträchtigt. TAI ist ein Zeitsystem, das auf Atomuhren basiert und eine extrem hohe Genauigkeit und Stabilität aufweist. Was passiert also, wenn wir direkt die Internationale Atomzeit (TAI) als Zeitstandard verwenden? Da die Atomzeit sehr stabil ist, die Weltzeit jedoch mit der Verlangsamung der Erdrotation immer langsamer wird, tritt das folgende Phänomen auf: Die Atomzeit bewegt sich schneller und die Weltzeit langsamer. Je länger die Zeit, desto größer die Lücke zwischen den beiden. Ein paar hundert Jahre später, als die Weltzeit 12 Uhr mittags ist, könnte die Atomzeit 14 Uhr erreicht haben. Tausende Jahre später, wenn die Sonne mittags hoch scheint, hat die Atomzeit möglicherweise 20 Uhr erreicht ... Das ist so subversiv für unser Verständnis des Lebens. Der Mensch ist seit langem an Zeitmaßstäbe gewöhnt, die auf astronomischen Berechnungen basieren Kann nicht direkt durch Atomzeit ersetzt werden. Was sollten wir jedoch tun, wenn wir einen äußerst stabilen Zeitstandard wie die Atomzeit benötigen? Die Wissenschaftler begannen noch einmal nachzudenken und fanden schließlich eine für beide Seiten kompatible Lösung. Da beide Zeitstandards wichtig sind, behalten wir sie bei und erstellen dann einen neuen Zeitstandard, der auf der Koordination von Atomzeit + Weltzeit basiert. Dies ist unsere gemeinsame koordinierte Weltzeit (UTC, Universal Time Coordinated).

UTC basiert auf der Atomzeit und jede Sekunde ist stabil und genau. Um gleichzeitig die Weltzeit (UT) zu berücksichtigen, die Änderungen in der Erdrotation widerspiegelt, beobachtet der Mensch weiterhin die Lücke zwischen Weltzeit und Atomzeit. Wenn wir feststellen, dass der Unterschied zwischen den beiden zu groß ist, passen wir die UTC-Uhr künstlich an, um sicherzustellen, dass der Unterschied zwischen den beiden nicht größer als ±0,9 Sekunden ist.
Wenn sich beispielsweise die Erdrotation verlangsamt und UT langsamer als UTC ist, addieren Sie eine Sekunde zur UTC-Uhr, sodass in der nächsten Sekunde von 23:59:59 23:59:60 angezeigt wird, was äquivalent ist Schnellere Uhr. Warten Sie einen Moment auf die langsamere Weltzeit. Wenn sich die Erdrotation jedoch beschleunigt und UT schneller als UTC ist, wird eine Sekunde von der UTC-Uhr abgezogen.
Die Sekunde, die addiert oder subtrahiert wird, wird von Wissenschaftlern als Schaltsekunde definiert. Die Addition und Subtraktion von Schaltsekunden wird normalerweise vom International Earth Rotation Affairs Central Bureau (IERS) in Paris festgelegt und in der Regel jedes Jahr in letzter Sekunde am 30. Juni oder 31. Dezember angepasst. Bisher wurden weltweit 27 Schaltsekundenanpassungen vorgenommen, bei denen es sich ausschließlich um positive Schaltsekunden handelt, und negative Schaltsekunden wurden noch nie verwendet. Die letzte Schaltsekunde erfolgte nach 7:59:59 Sekunden am 1. Januar 2017 Pekinger Zeit, das heißt, die Uhr zeigte 07:59:60.

Der Klimawandel beeinflusst die Rotationsgeschwindigkeit der Erde und verzögert so die erste negative Schaltsekundenanpassung. Wenn Sie das Prinzip der menschlichen Zeitkorrektur kennen, sollten Sie in der Lage sein, ungefähr zu verstehen, dass unsere Zeitmessungsmethode durch astronomische Phänomene wie die der Erde beeinflusst wird Drehung. Die Rotation der Erde wird durch den Klimawandel beeinflusst. Beispielsweise wirken sich Änderungen in der Massenverteilung der Erdoberfläche, eine Zunahme der Rotationsträgheit, atmosphärische Bewegungen sowie Änderungen in der Position und Stabilität der Erdachse auf die Rotationsgeschwindigkeit der Erde aus.
Obwohl im Millionen-Jahres-Maßstab die Erdrotation durch die Schwerkraft des Mondes verlangsamt wird, bedeutet dies, dass eine Minute der koordinierten Weltzeit (UTC) manchmal 61 Sekunden dauert, bis die Erde aufgeholt hat. Aber auf kürzeren Zeitskalen können geophysikalische Phänomene wie elektrische Ströme im flüssigen Kern der Erde zu Schwankungen der Rotationsgeschwindigkeit führen. Seit den 1970er Jahren führen diese Strömungen dazu, dass sich die Erdkruste schneller dreht, was bedeutet, dass Schaltsekunden weniger häufig hinzugefügt werden. Wenn sich dieser Trend fortsetzt, werden in UTC negative Schaltsekunden benötigt, was bedeutet, dass UTC nur langsamer werden und warten muss für die Erde, anstatt nach vorne zu springen, um sie einzufangen (Agnew nutzte mathematische Modelle, um die Auswirkungen bekannter geophysikalischer Phänomene auf die Rotation herauszufinden und ihre Auswirkungen auf zukünftige Schaltsekunden vorherzusagen).

Die Rotationszeit der Erde ändert sich im Jahr 2020

1. Der 8. April 2020 war der längste Tag seit Beginn der Aufzeichnungen.
2. Der 19. Juli 2020 war der kürzeste Tag seit Beginn der Aufzeichnungen.

Der kürzeste Tag

Dieser Tag ist 1,4602 Millisekunden kürzer als volle 24 Stunden und damit der kürzeste Tag aller Zeiten.

Die Auswirkungen des Klimawandels auf die Erdrotation

Satellitendaten zeigen, dass die Erde seit Anfang der 1990er Jahre immer flacher geworden ist, da das Eis in Grönland und der Antarktis schmilzt und große Mengen Material von den Polen in Richtung Äquator bewegt. Dadurch erhöht sich das Trägheitsmoment der Erde und um den Gesamtdrehimpuls konstant zu halten, muss die Rotationsgeschwindigkeit (Winkelgeschwindigkeit) der Erde abnehmen. Daher kann diese Umverteilung der Masse auf der Erdoberfläche sowie der Anstieg des Meeresspiegels dazu führen, dass sich die Erdrotation verlangsamt.

Drei Eselspinguine stehen zusammen auf einem kleinen schmelzenden Eisberg an der Küste von King George Island, Antarktis. Wenn das Polareis schmilzt und sich in Richtung Äquator bewegt, verlangsamt sich die Erdrotation. Das Endergebnis der Kernströmung und des Klimawandels ist immer noch eine Beschleunigung der Erdrotation, aber die globale Erwärmung hat es ermöglicht, den Zeitpunkt des ersten negativen Sprungs anzupassen Zweiter in der Geschichte. Von 2026 auf 2029 verschoben.
Climate Change Challenge-Zeitrekord: Wie gehe ich mit einer fehlenden Sekunde um? Obwohl die Zunahme oder Abnahme um eine Sekunde im täglichen Leben der Menschen keinen Unterschied macht, kann diese winzige Sekunde in einer Gesellschaft, die zunehmend auf präzises Timing angewiesen ist, zu schwerwiegenden Ausfällen in Computersystemen, Strom, Satelliten und Kommunikationsgeräten führen, was ein beispielloser Nachteil ist Eine Schaltsekunde (also minus 1 Sekunde) wäre wahrscheinlich noch schlimmer, da kein vorhandener Computercode dies berücksichtigt.
Auf der 27. Internationalen Konferenz für Maß und Gewicht im Jahr 2022 haben die teilnehmenden Vertreter einen Beschluss gefasst und beschlossen, die Schaltsekunde bis spätestens 2035 nicht mehr einzuführen. Ohne Schaltsekunden zur Korrektur verlieren Zeitberechnungen an Genauigkeit, und die Anhäufung von Fehlern wird sich auf Navigation, astronomische Berechnungen, Kommunikation und wissenschaftliche Experimente auf der ganzen Welt auswirken.

Wie gehe ich mit einer fehlenden Sekunde um? Werden zukünftige Chronometer eine bessere Möglichkeit finden, UTC und UT in Einklang zu bringen als Schaltsekunden? Wie kann eine genaue Zeiterfassung und die Stabilität des Rechensystems angesichts des zunehmenden Klimawandels aufrechterhalten werden? Das wissen wir noch nicht. Aber als „Fleck“ der Zeit haben Schaltsekunden in jedem Fall bereits Spuren in der Geschichte der Zeitmessung hinterlassen.

Diese Entdeckung erinnert uns auch einmal mehr daran, dass die Auswirkungen des Klimawandels allumfassend sind. Dies wird sich nicht nur auf unsere Umwelt und unser Klima auswirken, sondern auch neue Herausforderungen für die Zeiterfassung mit sich bringen. Deshalb müssen wir dem Klimawandel mehr Aufmerksamkeit schenken und Maßnahmen zum Schutz unserer Heimat Erde ergreifen.

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