水力發電為何會影響地球自轉速度?科學家:人類對地球影響極大

网瘾少女 2022/01/09 檢舉 我要評論

在大概4.4億年前的晚奧陶紀,地球公轉一周的時間是412天。時間推移到 4.2億年前的中志留紀,地球公轉一周的時間變成了400天。而現在地球運動的速度也一直在不斷地改變著。地球是一個非常龐大的生態系統,所以說影響地球自轉速度的原因有很多。

經過長期的觀測,科學家們認為 在一年之內地球的自轉存在忽快忽慢的變化。在地球處于春季的時候,自轉會逐漸地變慢,但是在秋季的時候,自轉的速度也會隨之加快。在科學家的長期觀測之下,他們又發現 地球自轉的週期性變化和地球上的大氣層以及冰層的變化有關。

除此以外 地球自轉還與地球內部物質的變化有關。比如說重元素的下沉,或者是岩漿噴發都會影響地球的自轉速度。

除了地球的自轉速度在不斷變化以外, 地球的公轉也並非勻速運動。地球公轉的軌道並非是一個正圓形,而是橢圓形。地球的公轉軌道當中的最近點和最遠點相差約500萬千米。

所以說這也導致了當地球從遠日點向近日點移動的時候,距離太陽越近的時候,速度越快。但是從近日點慢慢距離太陽越遠的時候,地球受到的引力越來越小。

所以說 由于距離的變化導致引力的變化,是地球的公轉速度也在不斷地改變的主要原因。並且地球的自轉軸與公轉的軌道也並不垂直。所以說我們可以看出,地球的公轉和自轉都是多種因素組合的運動。

地軸在天空的運動軌跡也並不是一個圓周運動。地球的運動不止時快時慢,地球本身也是搖擺不定的。在地球不斷地自轉以及公轉之下,地球才有了周而復始的日出日落,潮汐變化以及氣候變化。

人類為什麼影響了地球?

地球自轉軸

那麼既然我們知道了地球的自轉和公轉會持續不斷地受外界環境以及自身因素的影響,為什麼說人類對地球自轉產生了很大的影響呢?這就要從地球的自轉軸開始說起。

為了更好地研究地球的自轉和公轉,我們假設地球是繞軸旋轉的,這個軸就是我們所說的「自轉軸」。根據科學家研究發現, 地球繞軸自轉一周的時間是23小時56分4.09秒,但是為什麼在我們的鐘錶當中設定的一天是24小時呢?這是由于地球不但在不斷地自轉,也在不停地公轉。 地球公轉一圈大概是365.242193天,也就是說平均每天地球都會在公轉軌道上前進不到1°的距離。

由于地球正在不斷地前進著,所以每過一天,地球都要多花費四分鐘的時間才能讓太陽達到和前一天一樣的位置。所以說 地球自轉的時間並不是以自己轉完一圈為參考點,而是以地球與太陽的位置為參考點的。所以說,雖然地球每天都要多走四分鐘,但是就算地球在不斷地前進,我們與太陽最初的位置是不變的。

雖然說地球一直以來都有著自己的規律,但是隨著人類社會開始工業化之後,地球本身也出現了很大的改變。

因為人類社會的發展本質上離不開對于生產力的要求。我們為了提高生產力發明瞭各種各樣的機械,也為了提高生產力開始逐漸學會利用大自然的饋贈—— 能源物質。

水力發電站

隨著社會的慢慢發展,人類對于傳統能源的使用量越來越高,過多地開採傳統能源也給地球帶來了很大的影響。其實不只是過度的開採能源,人類所建設的水力發電站也給地球的自轉帶來了很大的影響。

水力發電是我們國家現在常用的一種解決電力缺乏的辦法,人類為了供給電源還發明瞭風力發電,核電站發電等等。但是相對來說,水力發電的優點顯而易見,水力發電相容了穩定性和持續性,並且給環境帶來的污染也較小。在剛開始建設水電站的時候,我們都認為水力發電給環境帶來的影響並不大,但實際上並不是這樣的。

隨著水電站的數量逐漸密集,科學家們也逐漸發現了水利發電給環境帶來的弊端。

因為水力發電的時間正在不斷的增加著,雖然我們人類不能親身感受到這種變化,但是我們所鋪設的機器卻敏銳的捕捉到了這種變化。這種變化就是地球的自轉速度。

首先我們要知道 地球所擁有的整體動量是不變的,這屬于能量守恆定律,所以說一般來說 如果地球的自轉速度加快了,也就說明地球的自身重量在不斷地減少。這也等于說地球的轉動慣量在不斷減小。

轉動慣量指的則是一個正在旋轉的物體的質量分佈情況。假如說物體的質量分佈出現了變化,那麼物體的轉動慣量也會隨之發生變化。所以說地球自轉的慣量增加,也就代表著地球的質量分佈更加靠近自轉軸了。

地核收縮

導致地球的自轉速度不斷增高的一個顯著因素就是地球的地核收縮。地球的質量為什麼會向著地核中心靠攏呢?一方面是因為地球本身不斷地發生重元素下降,輕元素上升的反應,這也就是地球之上不斷發生的地震。另一方面則是人為導致的地球質量分佈的改變。

有研究表明, 地震正在不斷導致地球的質量分佈更加靠近自轉軸。除此以外 人為的因素也會改變地球的質量分佈。雖然一個人並不能導致地球質量發生巨觀的改變,但是 大量水力發電站的修建卻在很大程度上影響了地球的自轉。

因為在地球上大部分的河流原本都是流向赤道的,但是為了利用水所攜帶的勢能來進行發電,我們在高緯度的地球建設了水壩。

水壩攔截的水的重量原本應該出現在遠離地球自轉軸的區域,卻因為人為的改變囤積在了靠近自轉軸的區域。所以說在這種情況下,地球的轉動慣量就會逐漸降低,導致了地球自轉的加速。

其實除此以外, 近年來地球的全球變暖導致的冰川融化,海平面上升都會在一定程度上使得地球自轉逐漸加速。但是我們也可以得知,這次的地球加速並非天文方面的影響,影響地球的正是我們人類自身。

也有人說,如果地球加速遲遲不停止的話,可能人類世界的時間概念也會因此而發生改變。這樣才能保證我們的計時與地球的自轉一致。

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