Вращение Земли и, как следствие, продолжительность суток — далеко не константа. На них влияют приливное воздействие Луны, а также различные геофизические процессы, происходящие в недрах нашей планеты, на ее поверхности и в атмосфере.
Свой вклад вносит и изменение климата — за счет перераспределения масс между континентами и океаном в результате таяния полярных ледяных щитов и горных ледников. Роль этого фактора оценило новое исследование в Journal of Geophysical Research: Solid Earth.
Земля — фигуристка
«В нашей предыдущей работе мы показали, что ускоренное таяние полярных ледяных щитов и горных ледников в XXI веке повышает уровень моря, что замедляет вращение Земли и, следовательно, удлиняет сутки — подобно фигуристке, которая вращается медленнее, когда вытягивает руки, и быстрее, когда прижимает их к телу. Оставалось неясным, были ли в прошлом периоды, когда климат увеличивал продолжительность суток столь же стремительно», — говорит Мостафа Киани Шахванди с кафедры метеорологии и геофизики Венского университета, первый автор работы.
Чтобы ответить на этот вопрос, исследователи использовали окаменелые остатки одноклеточных морских организмов — бентосных фораминифер.
«По химическому составу ископаемых фораминифер мы можем определить колебания уровня моря, а затем математически вывести соответствующие изменения в продолжительности суток», — продолжает Киани Шахванди.
Чтобы сделать выводы более надежными, применили вероятностный алгоритм глубокого обучения — диффузионную модель на физических принципах. «Эта модель учитывает физику изменения уровня моря, оставаясь при этом устойчивой к значительным неопределенностям, присущим палеоклиматическим данным», — объясняет климатолог и геофизик.
Результат: в течение четвертичного периода (2,6 миллиона лет) рост и таяние огромных континентальных ледников неоднократно вызывали значительные изменения продолжительности суток через колебания уровня моря. Однако сравнение с показателями XXI века показывает, что нынешнее увеличение продолжительности суток выделяется в климатической истории последних 3,6 миллиона лет.
Антропогенные рекорды
«Лишь однажды — около 2 миллионов лет назад — скорость изменения продолжительности суток была почти сопоставимой, но никогда ни до, ни после этого наша "фигуристка" Земля не поднимала руки, а уровень моря не повышался так быстро, как с 2000 по 2020 год», — подчеркивает исследователь.
«Этот стремительный рост продолжительности суток означает, что скорость современного изменения климата не имеет аналогов по крайней мере с эпохи позднего плиоцена, 3,6 миллиона лет назад. Таким образом, нынешнее быстрое увеличение продолжительности суток можно объяснить прежде всего антропогенным воздействием. К концу XXI века ожидается, что изменение климата будет влиять на продолжительность суток даже сильнее, чем Луна. Хотя эти изменения составляют всего миллисекунды, они могут вызывать проблемы во многих областях, например, в точной космической навигации, которая требует достоверной информации о вращении Земли», — добавляет профессор космической геодезии Бенедикт Сойя из Швейцарской высшей технической школы Цюриха, руководивший исследованием.
Человечество сдвинуло полюса Земли примерно на метр: исследование
Земля ускоряет вращение и это уже заметно: ученые
Подписывайтесь и читайте «Науку» в Telegram