Антропогенное замедление вращения Земли: рекордный темп со времен Плиоцена

Геофизические исследования, проведенные специалистами из Венского университета и Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich), выявили беспрецедентное замедление скорости вращения Земли, напрямую связанное с антропогенными факторами изменения климата. Согласно данным, опубликованным в Journal of Geophysical Research: Solid Earth, в период с 2000 по 2020 год продолжительность земных суток увеличивалась в среднем на 1,33 миллисекунды за столетие. Этот темп замедления признан самым быстрым за последние 3,6 миллиона лет, что соответствует эпохе позднего плиоцена.

Основным механизмом, ответственным за это планетарное торможение, является перераспределение глобальной массы, спровоцированное ускоренным таянием ледяных покровов на полюсах и горных ледников. Когда лед, сконцентрированный вблизи оси вращения, тает, высвобожденная вода перемещается в Мировой океан, концентрируясь ближе к экватору. Этот процесс аналогичен тому, как фигурист замедляет вращение, вытягивая руки, что увеличивает момент инерции планеты.

Для количественной оценки этого явления ученые, включая профессора Космической геодезии Бенедикта Соя из ETH Zurich и исследователя Мостафу Киани Шахванди из Венского университета, применили новаторский подход. Они реконструировали прошлые колебания уровня моря, анализируя химический состав окаменелых раковин бентосных фораминифер — одноклеточных морских организмов, служащих палеоклиматическим прокси. Применение физически обоснованной модели глубокого обучения (Physics-Informed Diffusion Model, PIDM) позволило восстановить динамику продолжительности суток на протяжении всего плейстоцена и позднего плиоцена.

Анализ показал, что ни один из ледниковых циклов за последние 2,6 миллиона лет не демонстрировал столь стремительного увеличения длительности дня, как наблюдаемое в начале XXI века. Профессор Бенедикт Соя отметил, что современный темп изменения является беспрецедентным для геологической истории за последние 3,6 миллиона лет. Более того, ученые прогнозируют, что к концу текущего столетия климатический фактор замедления может превзойти по силе традиционное лунное приливное торможение, которое исторически доминировало в этом процессе.

Хотя увеличение продолжительности суток на доли миллисекунды кажется незначительным для повседневного восприятия, оно несет серьезные технические последствия для высокоточных систем. Критически важные инфраструктуры, такие как спутниковая навигация (включая GPS), астрономические наблюдения и глобальные финансовые сети, требуют абсолютной точности в синхронизации атомных часов и данных о вращении Земли. Погрешность в координатах, вызванная этим замедлением, может нарушить работу тщательно откалиброванных систем. В прошлом для коррекции расхождений между атомным и астрономическим временем вводилась положительная високосная секунда; однако, согласно некоторым данным, в будущем может потребоваться введение отрицательной секунды, потенциально уже в 2026 году. Исследования подчеркивают, что климатические изменения оказывают измеримое воздействие на фундаментальные физические параметры планеты, требуя учета этих геофизических сдвигов в технологическом планировании.