- 地球温暖化による海面上昇は、地球の自転速度を遅くし、日の長さを長くしている。
- 2000年から2020年の間に、1日の長さは1世紀あたり1,33ミリ秒の割合で増加しており、これは360万年間で前例のない速度である。
- 科学者たちは、海洋化石と高度な確率モデルを組み合わせることで、海面水位と自転の関係を再構築した。
- 世紀末にかけて、天候の影響は月の影響を上回り、航行システムや極めて精密な時刻調整に影響を与える可能性がある。
気候危機は、大気を温暖化させたり、氷河を溶かしたり、海面を上昇させたりするだけでなく、微妙ながらも測定可能な変化をもたらしている。 地球の自転速度ここ数十年の間に、日の長さは急速に長くなっており、入手可能な証拠によれば、数百万年間見られなかったほどの速さである。
この効果の背後には、何よりもまず、 極地や氷河における氷の融解の加速その 大量の水を再分配する 極地から海洋にかけて、この動きは地球の自転の「バランス」を変化させる。日常生活ではほんの数ミリ秒のこうした変動は気づかれないが、科学技術にとっては重大な変化を意味する。
回転速度がどんどん遅くなっている惑星
この新しい取り組みは、 モスタファ・キアニ・シャヴァンディ から ウィーン大学 (オーストリア)と ベネディクト・ソヤ から スイス連邦工科大学チューリッヒ校 （スイス）は、年の間に 2000と2020 日の長さは、 1世紀あたり1,33ミリ秒この一見小さな数字は、地質時代の自然の周期と比較すると、非常に異常な現象を表している。
科学誌に掲載された研究 地球物理学研究ジャーナル：固体地球、 を示す 過去3,6万年間で同様の記録はない約200万年前に、これと同程度の速度で変化が起こった事例が1件だけ確認されているが、それでも変化の速度は近年の数十年間に見られるほどの規模には達していなかった。
物理的には、その主要なメカニズムは比較的単純です。溶融物の一部として 大陸氷と氷河水は海洋に向かって移動し、赤道に近い低緯度地域に優先的に蓄積される。この質量の再分配により、 惑星の慣性モーメント そして、角運動量保存の法則により、自転速度はわずかに低下し、一日の長さが長くなる。
研究者らは、この効果について指摘している。 現代の気候変動 これは、重力との相互作用など、他の既知の要因に加えてのことです。 月 Y·エル 太陽これらは従来、地球の自転速度の長期的な減速の主な原因とされてきた。しかし、新たな展開として、現在のシナリオでは、気候変動の影響が予想外に重要性を増し始めている。
ソジャ自身が警告しているように、今世紀を通して高レベルの温室効果ガス排出量が維持されれば、 地球温暖化が日の長さに与える影響は、21世紀末までに月の影響を上回る可能性がある。人間の活動に直接関連する要因が、地球システムのこのような基本的な物理的パラメータを支配するようになるのは、これが初めてのこととなるだろう。
海洋化石から過去を読み解き、現在を理解する
現在の変化のペースを遠い過去の変化のペースと比較するために、チームは学際的なアプローチを採用し、 微古生物学 y 高度な気候モデリング著者らは、現代の観測データだけに頼るのではなく、海面水位と地球の自転が数百万年にわたってどのように変化してきたかを再構築しようと試みた。
出発点は化石だった 底生有孔虫これらは海底に生息する微小な海洋生物で、その化学組成は殻が形成された当時の水の状態を記録している。これらの遺骸を分析することで、 古代の海面変動 そして、ひいては大陸氷の拡大と後退のエピソードにもつながる。
から 有孔虫の化学科学者たちは、過去のさまざまな時期に海洋と大陸の間で質量がどのように再分配されたかを解明した。この情報と惑星の自転挙動の物理モデルを組み合わせることで、彼らは過去の変動を推定することができた。 一日の長さ.
この複雑な古気候データのパズルを具体的な数値に変換するために、チームは 確率的深層学習モデル （深層学習）を応用し、大きな不確実性や非線形関係に対応できるように改良した。このアプローチにより、誤差範囲をより正確に定量化し、観測された変化のうち、気候変動に起因するものと他の地球物理学的プロセスに起因するものを区別することが可能になった。
分析は特に以下の点に焦点を当てた。 第四紀過去2,6万年にわたる地質時代は、氷河期と間氷期が繰り返されるのが特徴です。これらのサイクルを通して、氷床の拡大と収縮によって海面水位が変化し、その結果、地球の自転にも変化が生じました。しかし、 これらのモデルは、鮮新世末期以降、現在のような激しく急速な加速を検出していない。、約3,6億XNUMX万年前。
その文脈では、最近の増加は 1世紀あたり1,33ミリ秒 それは明らかに再構築された自然変動を凌駕している。キアニ・シャヴァンディと彼女のチームにとって、化石データ、気候モデル、高度な統計的手法の組み合わせは、 人為的な地球温暖化は、地球システムを通常のパターンから逸脱させている。.
地球の時計に残された人類の足跡
この研究の中心的なメッセージの一つは、人間の手はもはや平均気温や氷河の後退といった指標だけでなく、基本的な物理的パラメータにも認識されているということである。 惑星の自転速度ソジャの言葉を借りれば、 「日照時間の急速な増加は、現代の気候変動の速度が鮮新世末期以来前例のないものであることを意味する。」.
著者らは、現在の海面上昇とそれに伴う日照時間の延長が それらは自然のサイクルだけでは説明できない。古気候記録と近年の観測との差は、産業、運輸、発電、その他の経済部門に関連する温室効果ガス排出が、 その他の地球物理学的プロセス.
この意味で、この研究は、現在の時期を、 人間の活動は、地質学的および天文学的プロセスと規模において競合する。人為的な気候変動の影響が、地球の自転に対する月の影響に匹敵するほど大きいという事実は、一部の長期的な平衡状態がいかに不安定化しているかを示している。
これらの変動は測定されるが、 ミリ秒研究者たちは、これは単なる理論上の興味の対象ではなく、重大な影響を及ぼすものだと主張している。 回転の累積変化 それらは、惑星規模で時間の定義や測定方法に調整を強いる可能性があり、原子時計にいわゆる「うるう秒」が導入されたことで既に実施されている。
この研究はまた、気候変動のこうした「目に見えない」影響は、 高精度観測ネットワークと高度なモデル測地学、天文学、気候科学の分野で一流の研究機関を有するヨーロッパ、特にスペインにとって、このような研究は国際協力の強化と地球システム監視のための新たな能力開発への道を開くものである。
航法、ハイテク技術、時間計測への影響
科学的な興味を超えて、著者らは回転の減速が 実用的な意味極めて精密な同期に依存するセクター、例えば 宇宙航行、 全地球測位システム (GPS、ヨーロッパではガリレオ)または 高周波通信彼らは、一日の長さがどのように変化するのかを正確に知る必要がある。
例えば、宇宙航行においては、人工衛星や探査機の軌道は、地球の正確な位置と自転を考慮して計算される。 数ミリ秒の誤差でも、長年にわたって蓄積されると、重大なずれにつながる可能性がある。 最新のモデルを用いて修正されない限り、これらの問題は解決しない。公式時刻を刻む原子時計についても同様で、惑星の自転が厳密な物理的定義と同期しなくなった場合には、調整が必要となる。
研究者らは、高排出シナリオでは、気候が日照時間に及ぼす影響が 今世紀末には、月が長期的に果たす役割を上回る可能性もある。そのためには、協定世界時（UTC）調整システムのより頻繁な見直しと、宇宙機関、衛星管制センター、計量機関が使用するモデルの改善が必要となるだろう。
ヨーロッパでは、 ガリレオ これらは航行、輸送、緊急サービスにおいて重要な役割を果たしており、地球の自転の詳細な監視はすでにさまざまな科学機関の業務の一部となっています。この新しい研究は、 気候変動の影響 重要インフラの計画策定および技術リスクの長期管理において。
より一般的なレベルでは、この発見は、地球温暖化は極端な気温、干ばつ、あるいは激しい気象現象だけの問題ではないという見方を裏付けるものである。 それは地球の物理的な「構造」そのものを変化させている。海洋や極地の氷冠の挙動から、自転の仕方まで。
その 人間の活動による海面上昇 地球の自転速度の低下が、一日の長さといった基本的な事柄にまで影響を及ぼすという事実は、現在の気候危機の深刻さを浮き彫りにしている。これは些細なことなどではなく、時計やスケジュールに支配された日常生活と、巨大な規模の地質学的・天文学的プロセスを結びつけ、地球全体が私たちの排出物に反応していることを改めて認識させてくれる。
