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石英钟为何在秋天变慢,春天变快
在过去相当长的一段时间内,几乎没有人怀疑地球自转是否均匀。人们利用石英钟来测定时间,石英钟走得非常准确,大约在3 万年内误差不超过1秒。不料,细心的德国天文学家首先发现, 后来各大天文台也都察觉到,石英钟在秋天忽然慢了下来,到了春天,又突然变快起来。这是怎么回事呢?
是不是石英钟出了毛病?当然不是!天文学家于是从另一方面去怀疑,是不是地球在“调皮”呢?后来真相大白--原来地球的自传速度会因季节不同而有所变化,8月和9月自转速度最快,3月和4月自转速度最慢,这就是石英钟秋天变慢、春天变快的原因。
后来,科学家进一步测量到,地球不仅在一年之内自转速度不均匀,而且各年之间的自转速度也有差异。例如,我们翻查近300 年来的地球记录,其自转速度最快是在1870年,最慢是在1903年。而且,每过几十年,地球还会来一个“跳动”,有几年转得快,有几年转得慢。
地球为什么会产生如此复杂的变化呢?是哪些因素在“摆弄”地球的旋转呢?
有人认为,这与地球两极冰川有关。地球上的冰川主要分布在南极洲和北极附近的格棱兰,南极冰川比格棱兰冰川高8倍。研究表明, 南极冰川的冰层高度,从1870年-1909年,减少了近25米,到1935年左右又开始增加。冰川的高度就是在增加及减少间循环,而且循环周期与地球自转速度变化相吻合。这是否表明,因为地表冰层的周期性变化,影响了地球海水水位升降的不同,影响了地球质量分布,从而最终影响了地球的自转呢?地球就像一位溜冰运动员,当他的手臂收紧时,作高速旋转;当他的手臂重新伸展时,旋转速度立即变慢。地球就像宇宙中的陀螺一样,时快时慢地转动着。
也有人认为,地球自转速度的变化与季节风有关。经计算表明,每年冬天从海洋吹到大陆上,夏天又从大陆流回海洋的空气,重量大得惊人,竟有300万亿吨。它们使地球的重心随季节性波动, 结果旋转速度也就时快时慢了。
50亿年后,一天等于一个月
最近2000年来,每过100年,一昼夜就要加0.001秒,我们丝毫察觉不到,但日积月累,那将是很可观的,因为它是一个一如既往的过程。它使得地球再过50亿年后,那时的一天将相当于现在的一个月那么长。
是什么原因在导致地球的昼夜时间变化呢?专家们几经讨论,得出的结论是:月球的潮汐作用。地球上潮涨潮落,引起潮汐的原因是月球引力。月球引力使得地球上面对月球的那一面产生海水涨潮,背对月球的那一面产生海水落潮现象。由于地球不停地由西向东自转着,但人们感觉不到地球自转,只能感觉到潮峰自东向西传播。潮峰的传播方向正好与地球自转方向相反,潮流对地球自转来说是一种阻力,潮水与海底摩擦,与海岸碰撞,地球的自转就会不自在起来,结果,地球昼夜的时间越来越长。
地球在不断膨胀
地球的体积在膨胀。过去一直认为,地球的体积是110 亿立方公里。科学家最新研究表明,地球实际体积要比这个数字大,因为地球在不断地膨胀。
地质学家在收集大西洋中脊东西两侧的大量资料时,看到了令人吃惊的一幕:大洋的底面在不断扩大!由于海底火山不断涌出熔岩形成新的地壳,海脊西侧的旧地壳便被向外推移过去,大西洋的东侧海底正在向东移动,西侧海底在向西移动--大洋底部在扩张!海底扩张,导致1910年魏格纳提出大陆漂移理论。他提出,所有大陆在很久以前都一度合而为超级大陆,以后才逐渐破裂形成北美大陆、格棱兰大陆和欧亚大陆等。
由于地球内部运动剧烈,不仅仅使得大陆板块漂移,火山、地震频发,而且,也影响了地球内部的物质组成--即地心的密度逐渐变小,而地球的体积愈变愈大。
由于地球体积增大,使它自转速度也降低了,这也是上文提到的地球昼夜时间变长的原因之一。
美国科学家威尔斯曾分析许多珊瑚虫化石,从这种生物坚硬甲壳上的年轮和生长线得知,在3.7亿年前,地球上的一年等于395天,而现在只有365天。据此推算, 当原始海洋里丰富的无脊椎动物向有脊椎动物迈进时,是距今6亿年前的事,那时,一年不少于425天,一天仅为20个小时;而当第一批植物离开水向陆地生根时,距今约4亿年, 那时一年有405天,一天只有21.5个小时……
地球在不断升温
地球升温是由于厄尔尼诺现象带来的吗?不!因为专家们的结论是:不仅仅地球表面的气温在明显升高,而且地核的温度也在大幅度上升。
美国科学家通过金刚石和钻枪模拟地核压力的实验,得出:地核温度为6880℃,而比以前人们所认为的2700℃-3700℃要高几千度,它甚至比太阳表面温度6000℃还要高。
新计算出的地核温度,让我们意识到地幔和地核之间就像一个压力锅,绝大部分地核热量不能释放出来,但少量热气可以溢出通道,使地幔慢慢沸腾,整个地幔都在对流。这是否也表明,大陆漂移的动力热源是来自地核,而不是以前认为的是由于地核上面的地幔的运动作用?
全球变暖已是无可辩驳的事实。如果不是厄尔尼诺造成的,那变暖的动力就是一个谜。
全球变暖带来的危害是巨大的。它的直接后果是海平面上升,而全球有2/3的人口和60%以上的城市分布在沿海,我国沿海的面积的15%。因此,对沿海区海岸线长的国家,海平面上升威胁很大,沿海城市被淹没,数百万人将沦为“环境难民”,灾害也将上升,暴风雨、土壤盐渍化、海产量下降、洪涝灾害频率增加。
气候变暖还会改变植物、细菌、病毒的分布及生命周期,疾病的传播范围更大,病毒更具危险性。人类的生活生命也将受到影响,如夏季高温是老年人死亡率升高的一大原因。