ذوبان الجليد القطبي له تأثير على ضبط الوقت العالمي.. إبطاء دوران الأرض بسبب تدفق المياه إلى المحيطات

حاليًا، نحتفظ بالوقت الرسمي باستخدام حوالي 450 ساعة ذرية فائقة الدقة للحفاظ على التوقيت العالمي المنسق (UTC)، والذي تم تعريفه لأول مرة في عام 1969. وهناك طريقة تاريخية أكثر تقليدية لحفظ الوقت تستخدم دوران الأرض .

ولكن بسبب تقلب دوران الأرض، منذ عام 1972، تم الحفاظ على التوافق بين هذين القياسين بإضافة 27 “ثانية كبيسة” إلى معيار الوقت الرسمي.

تقول أحدث الأبحاث إن تغير المناخ الناجم عن النشاط البشري قد يؤثر على ضبط الوقت العالمي، حيث يؤدي ذوبان الصفائح الجليدية في جرينلاند والقارة القطبية الجنوبية إلى إبطاء دوران الأرض.

وتمكن العلماء من إثبات التأثير البطيء لذوبان الجليد من خلال قياس التغيرات في مجال الجاذبية الأرضية، والتي تم تسجيلها بواسطة الأقمار الصناعية منذ عام 1976.

يؤدي ذوبان الجليد إلى تقليل السرعة الزاوية للأرض بسرعة أكبر من ذي قبل، الأمر الذي قد يتطلب “ثانية كبيسة سلبية” أو يأخذ ثانية كبيسة، ويتم اعتماده بعد ثلاث سنوات مما توقعه العلماء.

تكمن المشكلة في ذلك في أن أنشطة مثل حوسبة الشبكة والأسواق المالية تتطلب جدولًا زمنيًا ثابتًا وموحدًا ودقيقًا يوفره التوقيت العالمي المنسق (UTC)، ولم يتم اختبار إضافة ثانية كبيسة سلبية من قبل.

نظرًا لأن سرعة دوران الأرض ليست ثابتة وتتحرك خارج نطاق الساعات منذ أن اعتمد العالم التوقيت العالمي المنسق – أو UTC – في ستينيات القرن العشرين، فقد تمت إضافة ثانية إضافية بشكل دوري. ويُعرف هذا باسم “الثانية الكبيسة”.

وفي الآونة الأخيرة، أدت التقلبات في قلب الأرض إلى دوران الأرض بشكل أسرع، مما دفع العلماء إلى اقتراح أنه بدلاً من إضافة ثانية ثانية، سيكون من الضروري للمرة الأولى حذف بعض الوقت، ثانية قفزة سلبية، بحلول عام 2026 بدلاً من ذلك.

ومع ذلك، فإن ذوبان الجليد القطبي ربما يكون قد أبطل هذا الاتجاه، وقد يؤدي إلى تأخير التعديل حتى عام 2029.

وخلصت الدراسة المنشورة في مجلة Nature إلى أن هذا التعديل كان سيحدث قبل ثلاث سنوات، لو لم يؤدي تغير المناخ إلى إبطاء دوران الكوكب.

حساب دوران الأرض بشكل أفضل

وكتبت باتريسيا تافيلا، عالمة الأرصاد الجوية في قسم الوقت بالمكتب الدولي للأوزان والقياسات (BIPM)، فيما يتعلق بالبحث الأخير في عدد من المجلات: “لم تتم إضافة أو اختبار ثانية كبيسة سلبية مطلقًا، وبالتالي فإن المشكلات التي يمكن أن تخلقها لم يسبق لها مثيل”، “إن اقتراح أجنيو بأن التغيير قد يتأخر هو خبر مرحب به بالفعل.”

وتعتقد تافيلا أن تأجيل الحاجة إلى ثانية كبيسة سلبية من عام 2026 إلى عام 2029 يمكن أن يساعد علماء الأرصاد الجوية على حساب دوران الأرض بشكل أفضل. ومن شأن هذه المعلومات المحسنة أن تساعد في تقييم ما إذا كانت هناك حاجة بالفعل إلى ثانية قفزة سلبية أثناء تقييم المخاطر ذات الصلة.

وقال دنكان أجنيو، أستاذ الجيوفيزياء في معهد سكريبس لعلوم المحيطات، الذي قاد البحث: “لقد وصل الاحتباس الحراري إلى درجة أن آثاره تظهر في مدى سرعة دوران الأرض بأكملها”، “هذا التغيير في التناوب لم يسبق له مثيل من قبل، وهذا يؤكد من جديد أننا نعيش في وقت تحدث فيه تغييرات غير مسبوقة”.

تأثير الجاذبية

عندما يذوب الجليد الأرضي عند القطبين نتيجة لارتفاع درجات الحرارة، تتدفق المياه إلى المحيطات، وتعيد توزيع الكتلة عبر الأرض وبعيدًا عن محور الدوران.

وعندما تقع كتلة أكبر بالقرب من خط الاستواء، تتباطأ سرعة الدوران. وعلى العكس من ذلك، عندما تتحرك الكتلة نحو القطبين فإنها تتسارع.

وقال أندرو شيبرد، رئيس قسم الجغرافيا والبيئة في جامعة نورثمبريا في المملكة المتحدة، والذي لم يشارك في الدراسة الأخيرة، “هذا هو تأثير الجاذبية. إن الكتلة الجليدية كانت موجودة في السابق في جرينلاند، وهي الآن منتشرة بالتساوي حول الكوكب.

تساهم العمليات الجيوفيزيائية الأخرى في التغيرات في سرعة الدوران. والأكثر أهمية هو احتكاك المد والجزر، وهو السحب الموجود بين قاع المحيط والمياه المتحركة، مما يؤدي إلى إبطاء الدوران.

من ناحية أخرى، يساعد الارتداد الجليدي، حيث ترتفع الأرض بعد أن كانت مكبوتة سابقًا بسبب ثقل الجليد الطافي فوقها، وتغيرات التيارات في قلب الأرض المنصهر بسبب تبريدها التدريجي، على زيادة السرعة.

تدور الأرض حول محورها مرة واحدة يوميًا، ولكن يختلف طول الأيام بما يصل إلى ميلي ثانية واحدة، إذا ذابت الطبقة الجليدية في جرينلاند بالكامل، فقد أشارت الأبحاث السابقة إلى أن اليوم سيطول بمقدار 2 مللي ثانية.

وبينما يبدو حجم هذه التغيرات صغيرًا يوميًا، إلا أنها مؤشر على التغيرات الجيولوجية الهائلة التي يسببها تغير المناخ.

وقال كريس هيوز، أستاذ علوم مستوى سطح البحر في جامعة ليفربول، والذي لم يشارك أيضًا في الدراسة: “إن تغيير معدل دوران الأرض ولو بمقدار ضئيل يتطلب كميات هائلة من الكتلة لتتحرك مقارنة بمعدل دوران الكوكب بأكمله”، “إنه مقياس واضح جدًا أن التغييرات المهمة حقًا تحدث على الكوكب”.

إن ما يسمى بالثانية الكبيسة السلبية، والتي قد يتعين الآن تأجيلها، لم تحدث من قبل وستتطلب إعادة كتابة العديد من برامج الكمبيوتر لمراعاة ذلك.

 

هناك خطط لإلغاء مفهوم الثانية الكبيسة تمامًا من التوقيت العالمي المنسق (UTC) بحلول عام 2035 في خطوة من شأنها أن تسمح للجدولين الزمنيين بالخروج عن المزامنة بأكثر من ثانية – وهو الفارق الذي يمثل العتبة الحالية.

وخلافاً للمخاطر الحقيقية الأخرى المرتبطة بالمناخ والتي تهدد حياة الناس وسبل عيشهم، فمن المحتمل ألا يكون هذا التأثير ملحوظاً بالنسبة للشخص العادي. ومع ذلك، فهو قابل للقياس، كما لاحظ العلماء.

وقال مارتن سيجيرت من جامعة إكستر: “إن حرق الوقود الأحفوري يؤدي إلى شيء هائل، وهو تغيير حركة الكواكب”، “إنه مجرد مثال آخر على كيفية تأثير البشر على الكوكب، وهو مؤشر جيد على ضخامة المشكلة، وكلما أسرعنا في الابتعاد عن الوقود الأحفوري كلما كان ذلك أفضل».