地球自转6年一“减速”

    以太阳为参照物，地球自转一周需要24小时，即一天，天文学家们称其为“日长”。他们发现，每日的“日长”并不是同样长短，不同阶段有快有慢。

    中科院测量与地球物理研究所研究员刘根友介绍，分析地球旋转“快慢”是为了解地球本身。地球内核转动，影响其自转速度，专家们从结果到过程，去反推地球内部物理现象和地球表面的物质分布。

    即使以年计，这种变化也可能是在毫秒级，连“瞬间”都算不上，几乎很难察觉，但在精密测量时，这个量已经很大了，0.1毫秒产生的位置误差在赤道上可达0.5米，产生的无线电波测距误差可达30公里。

    针对国际机构发布的长达50年的日长观测数据，中科院测地所团队通过频谱分析发现，存在一个振幅约0.12毫秒的6年周期变化，振幅在减小，1962~2012年总共减少了大约0.05毫秒。

    地球自转速率（日长）的变化非常复杂，在时间尺度上，我们可将日长变化总体上分为季节变化、年际变化以及年代际变化。在更长的时间尺度上，例如，在世纪尺度、甚至数万年尺度上，地球自转速率的确存在长期非常缓慢的减少现象，其主要与地球表面的潮汐摩擦有关。

    6年信号的振幅变化特征及其物理激发机制问题，在国际上长期以来没能得到很好的解答。目前国际上有人认为6年周期刚好是太阳活动周期的一半，试图利用太阳活动来解释日长6年信号，而我们发现日长6年信号也存在衰减现象，日长6年信号的衰减主要与地幔与液态外核边界处存在的能量耗散效应有关。

    通过对日长6年信号衰减现象的精确分析，可以直接定量推测地球深部（地幔—液态外核边界）的磁场信息，这是一种新的定量估计地球内部磁场的方法。

    （《科技日报》2017.12.28 刘志伟）