기후 변화로 인해 지구의 낮이 곧 길어질 것입니다. 이것이 지구에 미치는 영향은 다음과 같습니다. > 뉴스

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기후 변화로 인해 지구의 낮이 곧 길어질 것입니다. 이것이 지구에 미치는 영향은 다음과 같습니다.

기후 변화 의 영향은   생물다양성 손실에서 극심한 기상 현상, 해수면 상승, 산불, 인간의 대량 이주에 이르기까지 광범위합니다. 해가 지날수록 우리는 환경에 미치는 영향에 대해 더 많이 알게 되는데, 그 중 일부는 다른 것보다 더 놀랍습니다.

이 목록에는 지금까지 발견된 가장 획기적인 사실 중 하나가 추가되었습니다. 과학자들은 최근 온실 가스 배출이 지구의 자전 방식을 변화시키고 있다는 사실을 발견했습니다.

그 결과? 지구의 하루가 점점 길어지고 있으며, 이는 앞으로 몇 년 동안 우리가 시간을 어떻게 유지할지에 극적인 영향을 미칠 수 있습니다.

"지난 100년 동안 인간이 일으킨 기록적인 기후 변화가 지구 전체에 이런 식으로 영향을 미칠 수 있다는 건 정말 흥미로운 일이죠."  걱정스러운 추세를 밝혀낸 ETH 취리히의 과학자 베네딕트 소자 교수의 말이다.

"이것은 우리 행성의 회전에 대한 이전의 어떤 지배적인 효과보다 더 클 수 있습니다."

하루가 더 길어지나요?

우리는 모두  온실 효과 에 대해 잘 알고 있습니다 . 이산화탄소와 같은 가스를 배출하면 지구 대기가 더 많은 열을 가두어 지구 온도가 상승하게 됩니다.

작년에 전 세계 기온은 20세기 평균보다 1.18℃ 높았으며, 이는 기후 변화의 최악의 영향을 피하기 위한 상한 목표로 2015년에 설정된 1.5℃ 한계에 가까워졌다는 것을 의미합니다.

이러한 온난화의 주요 결과는 북극과 남극의 광대한 얼음 지역이 녹는 것입니다. 스위스는 지난 2년 동안 빙하 질량의 10%를 잃었습니다. 남극은 매년 1,500억 톤의 얼음을 잃고, 그린란드는 2,700억 톤을 잃습니다.

많은 사람들이 (당연히) 이 녹는 것이 해안 지역에 어떤 영향을 미치는지에 대해 우려하고 있지만, 소자와 그의 팀은 다른 질문을 던졌습니다. 이 거대한 질량 재분배가 더 큰 규모로 지구에 어떤 영향을 미칠까요? 그리고 최근  미국 국립과학원 회보  ( PNAS )  에 발표된 연구에서 그들은 그 질문에 답했습니다 .

"얼음이 녹으면서 지구의 질량은 극지방에서 바다로 재분배됩니다." 소자는 말한다. "이것은 지구가 더 납작해지고, 심지어 평평해졌으며, 질량은 회전축에서 더 멀어졌다는 것을 의미합니다."

역학 이해

지구 는 다른 회전하는 물체와 마찬가지로 운동량 보존의 법칙을 따릅니다. 이 법칙은 다음과 같이 간단히 설명할 수 있습니다. 운동량은 보존되어야 합니다. 운동량은 관성 모멘트와 회전 속도에 따라 달라집니다. 질량이 회전축에서 더 멀어질수록 관성 모멘트는 증가합니다.

따라서 얼음이 녹으면서도 추진력을 유지하기 위해 지구의 자전 속도가 느려지고, 이로 인해 낮이 길어집니다.

이 개념은 피겨 스케이터가 스핀을 하는 것과 비슷하다고 소자는 설명합니다. 팔을 뻗은 채로 스핀을 할 때는 스핀이 느려지지만, 팔을 당기면 속도가 빨라집니다.

이 연구에 따르면 1900년부터 2000년까지 기후가 지구의 하루 길이에 미치는 영향은 세기당 0.3~1.0밀리초 사이였습니다. 2000년 이후로는 가속화된 녹는 속도로 인해 이 속도가 세기당 1.3밀리초로 증가했습니다. 최악의 시나리오에서는 배출량이 통제되지 않으면 2100년까지 세기당 2.6밀리초로 증가할 수 있습니다.

분명히, 이것들은 작은 변화들이고, 우리가 일상생활을 하는 동안에는 알아차리지 못합니다. 그러나 우리의 정밀하게 동기화된 글로벌 기술 네트워크의 경우, 그 효과는 엄청날 수 있습니다.

모든 것은 타이밍에 달려 있습니다

지구의 자전을 조사하는 데 사용하는 시간 척도에 따라, 각기 다른 효과가 지배적인 역할을 합니다.

수천 년 동안 우리의 하루는 달에 의한 조석 마찰로 인해 영원히 길어질 운명입니다. 약 14억 년 전만 해도 하루는 19시간에 불과했습니다. 그 이후로 꾸준히 길어지고 있습니다.

하지만 다른 요인도 작용합니다. 예를 들어, 마지막  빙하기 이후로 한때 광대한 빙하에 의해 눌려 있던 땅이 천천히 회복되고 있습니다. 이는 지구의 질량을 더 북쪽으로, 회전축에 더 가깝게 이동시키는 효과가 있으며, 그 과정에서 지구의 일수가 짧아집니다.

스크립스 해양학 연구소의 명예교수인 던컨 애그뉴는 "지각은 밀려난 후 즉시 원래 자리로 돌아오지 않고 시간이 지나면서 평형 상태로 돌아온다"고 말했습니다  .

그는 "이것은 북쪽 지역이 상승하고 있기 때문에 질량이 효과적으로 남쪽에서 북쪽으로 이동하고 있다는 것을 의미합니다."라고 말했습니다.

문제를 더 복잡하게 만드는 것은 수십 년에 걸쳐 우리 발 밑에서 울리는 또 다른 힘이 지배적인 영향을 미친다는 것입니다  . 바로 지구의 핵입니다 .

지구의 핵은 표면과 관계없이 회전하며 예측할 수 없는 (현재로서는 잘 이해되지 않는) 주기로 속도가 빨라지거나 느려집니다.

애그뉴는 1970년대 이래로 지구 핵의 속도가 느려졌는데, 이는 운동량 보존의 원리에 따라 전체 시스템의 균형을 유지하려면 표면의 속도가 빨라져야 한다는 것을 의미한다고 설명합니다.

간단히 말해서, 우리의 하루 길이는 이 모든 요인들 사이에서 밀고 당기는 것입니다. 수십 년 동안 지구의 핵은 빨라지거나 느려질 수 있으며, 반대의 효과가 표면에 강요됩니다. 그러나 수백 년 동안 핵의 이러한 속도 변화는 평균적으로 지구의 자전에 큰 영향을 미치지 않습니다.

유일하게 지속적이고 지배적인 효과는  달에서 발생하는 조석 마찰 인데  , 이것은 우리를 끊임없이 멈추게 하려고 하지만 매우, 매우 느립니다.

하지만 인간이 유발한 기후 변화는 이 균형을 깨뜨리고 있습니다. 지구의 자전은 우리가 예상했던 것보다 더 빨리 느려지고 있습니다. 그 결과는 엄청날 수 있지만 반드시 부정적인 것은 아닙니다.

시간 관리의 문제점

시간 유지에 관해서는 세 가지 주요 시간 척도가 중요한 역할을 합니다. 국제 원자시(TAI), 세계시(UT1), 협정 세계시(UTC)입니다. TAI는 원자 시계를 기반으로 하고, UT1은 지구의 자전에 의해 결정되며, UTC는 두 가지를 조화시키려는 일반적으로 사용되는 시간 척도입니다.

윤초는 UTC와 UT1의 오차를 0.9초 이내로 맞추기 위해 1972년에 도입되었습니다.

예측 가능한 윤년과 달리  윤초는 필요에 따라 불규칙하게 추가됩니다. 1972년 이후로 27개의 윤초가 추가되었으며 가장 최근에는 2016년에 추가되었습니다. 1980년대에만 9개의 윤초를 추가했지만 2010년대에는 3개만 추가했고 지금까지 2020년대에는 없습니다.

이런 임시 시스템은 상호 연결된 디지털 시대에 심각한 문제를 야기합니다. 특히 모든 것을 동기화해야 하는 기술 회사의 경우 더욱 그렇습니다.

특히, 2012년에는 윤초로 인해 Reddit, Instagram, Pinterest, LinkedIn, Netflix와 같은 서비스가 중단되었습니다. 400개 이상의 Qantas 항공편도 항공사의 예약 및 체크인 시스템이 추가 초로 인해 중단되면서 지연되었습니다.

최근 지구 핵이 느려지고 있다는 사실이 밝혀지면서 문제가 더욱 복잡해졌습니다. 행성의 회전이 계속 빨라진다면 음의 윤초(UTC에서 1초를 빼는 것)가 필요할 수 있습니다. 이 전례 없는 상황은 많은 시스템이 음의 조정을 처리하도록 설계되지 않았기 때문에 훨씬 더 큰 과제를 안겨줍니다.

"이런 일은 전에 한 번도 일어난 적이 없습니다. 그리고 솔직히 말해서, 아무도 이런 일이 일어날 것이라고 생각하지 않았을 겁니다." 애그뉴는 말한다. 그는 이 시나리오를 세기의 전환기에 잠재적인 컴퓨터 오류에 대한 두려움이 퍼졌던 'Y2K'에 비유한다.

"중요한 것은 우리가 음의 윤초를 구현하면 무슨 일이 일어날지 모른다는 것입니다." 그는 경고합니다. "나쁜 일이 일어날 가능성이 높은 것은 우리가 생각하지 못한 일일 것입니다."

애그뉴의 계산에 따르면 기후 변화의 둔화 효과가 없었다면 2026년에 음의 윤초가 필요했을 것입니다. 그는 "지구 온난화로 인해 음의 윤초가 연기되었고, 그 필요성이 완전히 사라질 수도 있습니다."라고 말합니다.

그럼, 이제 알겠습니다. 우리는 지구 온난화의 유일한 긍정적 효과를 발견했을지도 모릅니다. 인간이 더 많은 얼음을 녹일수록 지배적인 감속 효과가 다시 한 번 지배함에 따라 음의 윤초가 필요할 가능성이 줄어듭니다.

하지만 온실 가스 배출이 더 많아지는 단점을 감안하면 축하할 일은 아닐 겁니다. 어쨌든, 현재 상황에서는 2029년에도 음의 윤초가 필요할 수 있습니다.

어쩌면 지금은 우리의 시스템을 다시 생각해 볼 때가 아닐까요?

Agnew는 해결책을 제안합니다. 시간 척도 간에 필요한 정밀도를 낮추는 것입니다. 이렇게 하면 음의 윤초가 불필요해지고 양수 조정의 일정을 더 예측 가능하게 할 수 있습니다.

"고정된 시간에 고정된 양의 초를 더해 '이게 정확하지는 않지만, 그래도 괜찮다'고 말할 수 있는 윤년과 더 비슷해질 수도 있을 것"이라고 애그뉴는 말한다.

이는 장기간에 걸쳐 지구 핵이나 얼음이 녹는 복잡한 현상보다는 지배적인 둔화가 더 중요한 요소라는 것을 의미합니다.

이 방법을 배포하기 위한 계획이 진행 중이며, 2035년까지 윤초의 필요성을 없앨 수 있기를 바랍니다. 그러나 국제적 합의를 이루는 것은 과제입니다. 음의 윤초가 필요하기 전에 아무런 변화가 없다면, 그로 인한 혼란은 전례가 없을 수 있습니다. 시간이 말 그대로 촉박해지고 있습니다.

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