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2019年6月11日 · 地球自轉其實是忽快忽慢的，沒有一天是 24 小時，長期來說還有越轉越慢的趨勢。 地球自轉軸也不是雷打不動，它會繞圈圈、各種搖擺，導致歲差和北極點不斷漂移等古怪現象。 中研院地球科學研究所特聘研究員趙丰，帶你穿越上下億萬年的古今地球，聊聊中學地科老師沒告訴你的事。 趙丰，曾任美國國家暨太空總署 (NASA) 太空測地學實驗室主任，2006 年離開 NASA，回到臺灣任教，曾任中央大學地球科學學院院長、中研院地球科學研究所所長，目前為中研院地球科學研究所特聘研究員。 圖│研之有物. 太陽系分家產. 說起地球自轉，首先得弄清楚：地球為什麼會轉，第二個問題是：為啥轉了 46 億年還不會停？ 「地球會轉，是因為它在太陽系形成之初，分到一部分的『家產』： 角動量 。
- 地球自轉學問大
- 太陽系分家產
- 地球自轉忽快忽慢
- 地球越轉越慢、月球越來越遠
- 地軸從來不安分
- 地球自轉的學問好有趣，但跟生活好像沒有關係？
- 全球暖化跟地球自轉有什麼關係？
- 地球自轉還有什麼有趣的研究方向嗎？
- 延伸閱讀
中學生就知道地球會自轉，自轉形成晝夜，自轉軸傾斜造成季節。但你知道嗎？地球自轉其實是忽快忽慢的，沒有一天是 24 小時，長期來說還有越轉越慢的趨勢。地球自轉軸也不是雷打不動，它會繞圈圈、各種搖擺，導致歲差和北極點不斷漂移等古怪現象。中研院地球科學研究所特聘研究員趙丰，帶你穿越上下億萬年的古今地球，聊聊中學地科老師沒告訴你的事。
說起地球自轉，首先得弄清楚：地球為什麼會轉，第二個問題是：為啥轉了 46 億年還不會停？ 「地球會轉，是因為它在太陽系形成之初，分到一部分的『家產』：角動量。」趙丰幽默的比喻：「地球為什麼到現在還轉不停？因為分到的家產 (角動量) 還沒有用完啊。」 角動量是什麼？簡單說，它是物體轉動時的一種物理量。物體的質量越大、轉動半徑越大、轉速越快，角動量就越大。更重要的是，在沒有外力的情況下，角動量永遠守恆，不會變多、也不會變少，只能互相交換。 怎麼交換？靠摩擦！比方說，兩個旋轉的陀螺擦撞、分開，結果一個變慢，另一個就變快，就是前者的角動量藉由摩擦轉移到後者。而地球分到的角動量，則是跟太陽系其他天體「摩擦」來的。 時間回到 46 億年前，一場劇烈的超新星爆炸，太陽系誕生了。新生的太陽系宛如爐子上的一鍋...
在原子鐘發明以先，地球自己就是時鐘。人們把地球自轉一周後，回到面對太陽同一角度所經歷的時間，訂為「一天」，後來又把一天等分為 24 份，每一等分稱為 1 小時。 近代改用原子鐘定義時間，重新測量地球自轉。結果發現： 為什麼？地球沒有受到外力，角動量不是應該守恆嗎？ 「因為地球不是一塊死板板、硬梆梆的剛體，」趙丰說：「大氣環流、海洋洋流、地函對流，地球時時刻刻都在變化。」 地球自轉有角動量，大氣環流、海洋洋流、地函對流也有角動量。所謂角動量守恆，是指地球上所有物體角動量的總和不變，但可以互相交換。 比方說，地球自轉是由西向東轉，當大氣向東流速變快，會對地面的推擠摩擦，從地球本身「借走」一點角動量，導致地球自轉變慢；相反的，如果大氣向東的流速變慢，也會藉著摩擦，「還給」地球一些角動量，使地球自轉...
好幾年才加減 1 秒，根本無感？沒關係！如果把時間拉長，從幾百萬、幾千萬、幾億年的尺度來看，地球真的越轉愈慢，每 100 年穩定慢上千分之一秒。 可別小看千分之一秒？想想，如果是累積了 100 萬年、100 個 100 萬年 （1 億年）……差距就非常可觀，而地球已經 46 億歲了。 從化石證據知道， 4 億年前，地球一天只有 22 小時，再往前推，新生地球可能幾小時就轉一圈！反過來說， 誰讓地球剎車了？罪魁禍首是：月球！月球吸引地球的海水，引發潮汐現象，海水來來回回摩擦地表，就像貼在地球表面的「剎車皮」，讓地球慢慢「減速」。 至於地球消失的角動量，則被月球神不知鬼不覺的接收，用來增加月球公轉的速度…… 「可是……不是說角動量一定要守恆嗎？但地球的角動量越來越少了……」 地球和月球互相吸引，...
最後，地球自轉不只愈來愈慢，自轉軸還會各種搖擺，就像你甩出陀螺或是丟出飛盤，它們的旋轉軸也會繞圈圈或是些微晃動。 最有名的就是歲差現象：地軸週期性的繞圈圈，造成春分、秋分，冬至、夏至相對於星體的角度年年改變。幕後的主要黑手是：太陽和月球的引力，使地球自轉軸以 25800 年為週期，繞出一個圓錐。影響所及，人類的曆法必須考慮它、對它修正，才能跟著上地軸的「舞步」。地球就像陀螺一樣，自轉軸會週期性的繞圈圈，造成 但即使沒有外力，地球自轉軸也會自己擺動，造成許多古怪的現象，像是北極點不斷漂移，稱為極移。 早在 1900 年，人類就訂出地理北極點的位置，統一全世界的地圖和座標。但事實是，地球真正的北極點每天都像個陀螺似的，一邊打轉、一邊朝美國東部的方向漂移，目前已移動十多公尺。 原因與冰河期後的反彈...
關係可大了！如果沒有研究地球自轉，GPS 就無法精確定位，現代人的日子就沒法過了。 現代開車、找路都需要的 GPS （全球定位系統)）衛星導航。原理是：地面接受器同時接收某四顆衛星傳來的訊號，訊號中有每顆衛星的座標和訊號發射時間，接受器再由收到訊號的時間差，反推每顆衛星距離它多遠，最後綜合考慮四顆衛星的座標和距離，推算出地面接受器當下的位置，完成定位任務。 問題來了！地球本身會自轉，接受器自己就動來動去，怎麼精確評估與衛星的距離？所以接受器必須時時接收當下地球自轉的資訊，修正計算，以免導航誤差。 值得一提的是，GPS的成功使用與地球自轉研究非常密切。譬如當地球上的科學家為了追蹤和指揮太空飛行物，或是發射到其他行星的太空船，地面指揮站必須能精準計算距離和位置，而第一步就得先扣除地球自轉造成的誤...
當前有種迷思：地球本來就有週期性的氣候變遷，例如：冰河期和間冰期的來來去去，目前的暖化現象只是自然週期的一部份，人為的影響不是主因，一切都是某些科學家大驚小怪。 所以科學家必須了解冰河期的自然週期，作為全球暖化的背景資料，才能正確評估人類的影響程度。 而冰河期最重要的成因，來自其他行星引力，首先改變地球公轉軌道，讓它變得更橢或更圓，此週期約為 10 萬年。當軌道越橢，日照量越少，冬夏差異越大，冰河期越容易發生。 其次，行星引力造成地軸傾角週期性的擺盪，也會影響冬夏差異的強弱，這個週期約為 4 萬年。 最後，地球公轉軌道也會晃動，加上地球自轉軸本來就會轉圈圈，聯手改變地球最接近或遠離太陽的日子，週期約為 2 萬年。當北半球冬季遇上遠日點，就容易形成冰河期。 以上這些「萬年起跳」的週期，就是地球...
所有地球自轉會發生的現象，在其他行星上都會發生。前面說過地球對月球的潮汐力，讓月球只能用同一面面對地球，這個現象就廣泛的發生在各大行星與它們的衛星。國外行星研究正夯，這是很有發展的方向。 地球自轉還能探索地球內部。當前科技無法像電影般潛入地心，地球內部現象必須依靠地表能夠量測的數據反推，包括地震波、重力場、地球自轉變化、磁場的變化量。 最近兩三年，我從地球自轉的快慢變化，發現一個 6 年上下的小週期震盪，推測地球的內心會像鐘擺一樣來回搖擺。 我的推論是：地球的內核和外核不是完美的圓形，中間又隔著液體層，所以內核在液體內可能會晃動 ，造成鐘擺般的簡諧運動 。當地球內核晃動，外面地殼因為角動量守恆就會跟著改變轉速，造成地球自轉週期性的改變。 總之，只要發揮想像力，可以做的主題非常多，非常有趣的！
在電影《流浪地球》中，人們通過行星發動機的力量，讓地球自轉速度變慢，根據研究，地球在剛形成不久時，自轉速度要比如今快很多。 當時的地球自轉一周只需要大約6小時，也就是說 那時的一天只有6小時 ，但 如今我們的一天有大約24小時 ，這也間接說明 ...
2019年6月18日 · 地球自轉其實是忽快忽慢的，沒有一天是 24 小時，長期來說還有越轉越慢的趨勢。 地球自轉軸也不是雷打不動，它會繞圈圈、各種搖擺，導致歲差和北極點不斷漂移等古怪現象。 中研院地球科學研究所特聘研究員趙丰，帶你穿越上下億萬年的古今地球，聊聊中學地科老師沒告訴你的事。 趙丰 ，曾任美國國家暨太空總署 (NASA) 太空測地學實驗室主任，2006 年離開...
Germán Portillo. 6 Minutos. 人類和兩位科學家一直在問自己的問題之一是 地球自轉速度變慢. 答案是肯定的。 地球慢了下來。 這顆行星減速並旋轉得更慢。 它的自轉速度決定了一天 24 小時的持續時間，它保持著減速趨勢，雖然不規則且不可預測，但由於天文學家的觀察和數學計算，它是恆定且可感知的。 因此，我們將用這篇文章來告訴你關於地球自轉如何減慢以及它對生命產生什麼影響的所有信息。 地球自轉會變慢嗎？ 雖然旋轉速度不是恆定的，也不容易計算，但趨勢是旋轉得慢一些。 時鐘中添加的第二個額外時間是 30 年 2015 月 XNUMX 日。 2015 年有 86.401 秒，比平時多一秒。
其他人也問了
地球自轉會變慢嗎?
為什麼月球自轉越來越慢?
地球在慣性空間中的轉動速率是多少?
地球為什麼要旋轉一圈?
2024年3月29日 · 近幾年出現了一個沒多少人料想到的新問題：地球自轉速度變快了，超越了原子時間。 這意味著，為了讓世界時和原子時同步，計時人員可能必須史無前例地減去1秒，也就是導入「負閏秒」。 美國加州大學聖地牙哥分校研究人員安格紐（Duncan Agnew）說：「這之前從未發生過，這會在確保全球計時設施時間一致上，構成一大挑戰。
隨著時間的推移，地球自轉速度略有放緩；因此，在過去的一天比現在短。 這是由於 月球 對地球自轉的 潮汐效應 造成的。 原子鐘 顯示，現代的一天比一個世紀前長了約1.7 毫秒 [2] ，藉著新增 閏秒 的速率將 UTC 緩慢地調整。 對歷史上的天文記錄分析顯示出一種減緩的趨勢；自 西元前8世紀 以來， 日長 每世紀新增約2.3毫秒 [3] 。 科學家報告說，在2020年，地球開始以更快的速度旋轉，而在過去幾十年中，地球的自轉速度一直低於每天86,400秒。 2022年6月29日，地球自轉比 24小時少了1.59 毫秒完成，創下了新紀錄 [4] 。 由於這一趨勢，世界各地的工程師都在討論「負閏秒」和其他可能的計時措施 [5] 。
