懷疑地球是不是在自轉(zhuǎn)的時代早已過去了,但是,地球是不是始終以理想的均衡的角速度在旋轉(zhuǎn)著呢?通過精密的測量,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)顯然不是如此。—年中,地球在八九月間轉(zhuǎn)得最快,而在三四月間轉(zhuǎn)得最慢,地球不僅在一年內(nèi)自轉(zhuǎn)的快慢不均勻,而且各年之間的自轉(zhuǎn)快慢也有差異。近三百年來的記載表明,地球轉(zhuǎn)得最快的是1870年,最慢的是1903年。
那么是什么原因引起地球自轉(zhuǎn)速度的變化呢?對這一問題,不同意見的爭論至今尚在繼續(xù)。以前,關(guān)于各年間地球自轉(zhuǎn)快慢的異差,流行著一種觀點(diǎn),認(rèn)為是地球上海水的漲潮和退潮造成的。但是,從近年來一系列的研究結(jié)果表明,這可能與地球兩極冰塊的融化所造成的海水水位的變化有關(guān)。
地球上主要的冰川地帶是南極洲和北極附近的格陵蘭,而南極洲的冰川規(guī)模又比格陵蘭的大八倍。一些冰川學(xué)家的統(tǒng)計(jì)表明,南極洲的冰層厚度從1870年至1907年間,減少了近25米,到1935年又增加了15米,從那以后又減少了。這樣的冰層減少——增加——減少的變化周期,與已知的地球各年自轉(zhuǎn)速度的變化周期基本上是吻合的。
為什么說冰層的增減會導(dǎo)致地球自轉(zhuǎn)速度的變化呢?因?yàn)榈厍虮砻嫔媳鶎拥臏p少,將使海洋上海水的水位上升。反之,冰層的增加將使海水的水位下降。而海水水位的升降會改變地球質(zhì)景的分布,從而引起地球轉(zhuǎn)動慣量的變化。當(dāng)海水上漲時,地球質(zhì)量分布半徑增大,地球的轉(zhuǎn)動慣量也隨之增大。地球在自轉(zhuǎn)時,它的角動螢是守衡的,而角動量等于轉(zhuǎn)動慣量與角速度的乘積,轉(zhuǎn)動慣量增加,必然導(dǎo)致角速度減小,這就表現(xiàn)為地球自轉(zhuǎn)減謾。當(dāng)海水下落時,情況恰好相反。