Таяние полярных льдов замедлило вращение Земли до рекордных за 3,6 млн лет значений

Согласно результатам нового исследования, опубликованного 10 марта в научном журнале JGR Solid Earth, таяние полярных льдов, спровоцированное антропогенным изменением климата (вызванное деятельностью человека), приведет к увеличению продолжительности земных суток. Текущие темпы замедления вращения планеты достигли показателей, которых не фиксировалось на протяжении последних 3,6 миллиона лет. На текущий момент показатель замедления составляет 1,33 миллисекунды за столетие — этот темп не имеет аналогов в геологической летописи позднего плиоцена. При сохранении тенденций роста выбросов парниковых газов к 2080 году темпы удлинения суток могут достичь 2,62 миллисекунды за столетие.

Причина «торможения» Земли кроется в глобальной миграции океанических вод. Из-за климатических изменений ледяные щиты на полюсах и горные ледники тают, повышая уровень моря и заставляя воду перетекать из приполярных регионов в экваториальный пояс. Этот механизм детально проанализировали эксперты из Австрии и Швейцарии — геодезист Мостафа Киани Шахванди (Венский университет) и профессор Бенедикт Соя (ETH Цюрих). Ученые объясняют физику процесса на примере фигуриста: когда спортсмен раскидывает руки в стороны, скорость его вращения падает. Точно так же и наша планета — чем дальше водные массы удаляются от оси вращения, тем медленнее Земля совершает оборот вокруг своей оси.

Чтобы оценить масштабы современного замедления, ученые восстановили динамику длины суток за последние 3,6 млн лет. Ключом к реконструкции стали ископаемые раковины донных фораминифер — микроскопических обитателей морского дна. По их химическому составу можно проследить, как менялся уровень океана в далеком прошлом. Поскольку работа с древними геологическими данными всегда сопряжена с риском погрешностей, исследователи применили передовой метод обработки — физически информированную диффузионную модель на базе глубокого обучения. Этот алгоритм объединяет строгие законы физики с вероятностным анализом геологических данных, позволяя максимально точно «очистить» древние свидетельства от неизбежных погрешностей.

В ходе анализа геологических данных за последние 2,6 миллиона лет (период плейстоцена) учёные выяснили, что исторически длительность суток зависела от ледниковых циклов: перераспределение ледяных масс естественным образом влияло на скорость вращения Земли. Тем не менее, современные замеры фиксируют аномалию — сегодня сутки удлиняются темпами, которые невозможно объяснить природной изменчивостью. Бенедикт Сои, один из авторов исследования, интерпретирует эту динамику как признак беспрецедентных климатических сдвигов, не наблюдавшихся со времён позднего плиоцена (около 3,6 млн лет назад). Коллеги исследователя подчеркивают ключевое отличие от прошлого: если ранее за колебания отвечали естественные процессы, то нынешнее замедление вращения планеты спровоцировано преимущественно деятельностью человека, ведущей к ускоренному таянию льдов.

Несмотря на то что изменение длины суток составляет лишь миллисекунды и недоступно для восприятия человека, оно несёт практические риски в технологически зависимом мире. Системы точной космической навигации, GPS, синхронизация вычислительных сетей и геодезические системы отсчёта опираются на точные данные об угловой скорости вращения Земли, а любые дрейфы временны́х параметров могут порождать ошибки позиционирования. По прогнозам авторов исследования, к концу XXI века влияние климатических изменений на продолжительность суток превысит гравитационное воздействие Луны — традиционно считавшегося основным долгосрочным фактором замедления вращения планеты.

Источник: Livescience