身邊的天文學(xué)

為什么日子越過越長,？天文學(xué)家這樣說　　

太陽每天東升西落,，這是地球自轉(zhuǎn)運動的結(jié)果。晝夜更替,、不同時區(qū)之間所存在的時差也是如此。那么地球是如何自轉(zhuǎn)的,？地球自轉(zhuǎn)速率是恒久不變的嗎,？我們所感受到的日長又是如何受到影響的？

地球就像一個陀螺,，以一條連接南北極的假想直線為軸不停地旋轉(zhuǎn),，這就是地球自轉(zhuǎn)運動。地球自轉(zhuǎn)軸的北向始終指著北極星的方向,，從側(cè)面看,，地球自轉(zhuǎn)的方向是自西向東運動。

以遙遠的恒星為參照物,，地球自轉(zhuǎn)一周約需要23小時56分4秒,；以太陽為參照物，地球自轉(zhuǎn)一周則需要24小時,，即一天,。大約一百多年前，科學(xué)家通過觀察月球運動,，發(fā)現(xiàn)了地球自轉(zhuǎn)速率不是永恒不變的,，而是不停地變化著，即日長是個不斷變化的數(shù)值,，而不是一個常數(shù),。自有記錄以來，地球自轉(zhuǎn)的速率緩慢地變慢,，日長不斷變長,。地球日長變長則白天和黑夜時間都變長了，人們的作息習(xí)慣需要重新調(diào)整,；此外,，一年中的天數(shù)變少了，日歷要重新編寫,。

從古天文資料中可以看出日長存在長期變化,，但長期變化速率尚不能確定。隨著空間大地測量技術(shù)的發(fā)展,，用人衛(wèi)激光技術(shù)和激光測月得到的數(shù)據(jù),，方才精確確定日長的長期變化速率為2.24±0.08毫秒/世紀(jì)。也許有人認(rèn)為日長變化的速率太微小,，對普通人來說,，“嘀嗒”一聲1秒就過去了。但是，對于使用精密時間的部門來說,，僅僅1秒的誤差卻可以造成很大的影響,。比如宇宙飛船1秒鐘飛行將近8公里，如果時間上差了1秒,，就可能出現(xiàn)極大的誤差,。

引起日長變化的原因很復(fù)雜。潮汐摩擦?xí)?dǎo)致地球自轉(zhuǎn)速率長期減慢,。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),，除了長期變慢的趨勢，地球自轉(zhuǎn)速率還存在周期性的變化,。

近年來,，科學(xué)家通過對地球內(nèi)部性質(zhì)的研究，發(fā)現(xiàn)以十年乃至幾十年為周期的日長變化主要由于地核和地幔間的耦合作用以及液核的運動造成,。隨著天文望遠鏡技術(shù)的不斷發(fā)展,，科學(xué)家觀測發(fā)現(xiàn)，太陽,、月亮以及其它行星的運動,，對周期大于十年的日長波動也有較大的貢獻。其次,，由于赤道附近的海氣相互作用(如厄爾尼諾,、拉尼娜現(xiàn)象等)，導(dǎo)致了日長在年際尺度上的波動,。由于大氣的周期性變化,，使得日長也存在相應(yīng)的規(guī)律變化。

雖然日長存在各種周期的變化,，但變化的量級很小,。對于使用精密時間的部門來說，需要進行相關(guān)修正,，但對日常生活則不會產(chǎn)生太大的影響，我們?nèi)匀皇敲刻炜刺枛|升西落,，依然是“日出而作,，日入而息”。

江 敏

(作者系中科院測量與地球物理研究所副研究員,，圖片由作者提供)