Китай замедлил вращение Земли и удлинил день?

Китай замедлил вращение Земли и удлинил день, утверждают в NASA. Из-за строительства гигантской плотины «Три ущелья» изменилось распределение массы планеты, что увеличило её момент инерции. В результате продолжительность суток выросла на 0,06 микросекунды, а ось Земли сместилась на 2 сантиметра.

Разбираемся, к каким последствиям это приведет.

Строительство гидроэлектростанций и связанное с ним создание водохранилищ теоретически может оказывать крайне незначительное влияние на вращение Земли, но эффект настолько мал, что он практически не имеет значения.

Вращение Земли определяется ее моментом инерции, который зависит от распределения массы относительно оси вращения. Когда строятся ГЭС, создаются крупные водохранилища, где вода перераспределяется с одних участков планеты на другие (например, из океанов или рек в искусственные резервуары). Это изменяет распределение массы Земли.

Если водохранилище находится ближе к полюсам, момент инерции увеличивается, что может слегка замедлить вращение (аналогично фигуристу, который замедляет вращение, вытягивая руки).

Если водохранилище ближе к экватору, эффект может быть противоположным, но также минимальным.

Кроме того, масса воды в водохранилищах может слегка изменять гравитационное взаимодействие и динамику земной коры, что также влияет на вращение, но опять же в ничтожной степени.

Масса воды, перемещаемая при строительстве ГЭС, ничтожно мала по сравнению с общей массой Земли (примерно 5.97×10²⁴ кг). Даже крупнейшие водохранилища, такие как водохранилище плотины «Три ущелья» в Китае (объем около 39.3 км³ воды, или примерно 3.93×10¹³ кг), составляют лишь крошечную долю массы планеты. Согласно исследованиям, заполнение этого водохранилища могло увеличить продолжительность суток на Земле примерно на 0.06 микросекунды (6×10⁻⁸ секунды). Это настолько малый эффект, что он не имеет практического значения и может быть измерен только с помощью сверхточных инструментов.

Утверждение относительно смещения оси Земли пока является лишь теоретическим. Ось вращения Земли определяется распределением массы планеты относительно ее центра. Перемещение больших масс, например, при заполнении водохранилища, изменяет момент инерции и может вызвать минимальные изменения в положении оси вращения (так называемое «движение полюсов»).

Водохранилище «Три ущелья» расположено на широте около 30° северной широты, что означает, что перемещение массы воды (из океанов и рек в водохранилище) слегка изменяет распределение массы относительно оси вращения. Это, действительно, в теории может вызвать микроскопическое смещение оси Земли — примерно на 0.02 миллиарксекунды углового смещения (около 2 см на поверхности Земли).

Является ли это смещение критическим? Нет. Естественные процессы, такие как сезонные изменения в атмосферных и океанических течениях, вызывают смещение полюсов на несколько метров в год. Геологические события, такие как землетрясения, могут смещать ось на гораздо более заметные величины. Например, землетрясение в Японии 2011 года сместило ось примерно на 10–17 см.

Эффект от «Три ущелья» настолько мал, что его можно измерить только с помощью высокоточных геодезических инструментов, таких как спутниковые системы GPS или лазерные интерферометры. Эти измерения пока не производились, поэтому утверждать о смещении как о случившемся факте в любом случае преждевременно.

На планете существуют тысячи ГЭС и водохранилищ, но даже их совокупное влияние остается минимальным. Исследования показывают, что общее воздействие всех водохранилищ мира может замедлить вращение Земли, увеличив продолжительность суток на доли микросекунд за десятилетия. Это перекрывается другими природными факторами, такими как:

— Приливы, вызываемые Луной и Солнцем, которые замедляют вращение Земли на гораздо более заметные величины (около 2.3 миллисекунды за столетие);

— Геологические процессы, такие как изостатическое выравнивание (подъем или опускание земной коры после таяния ледников), а также движение магмы в мантии Земли;

— Изменения в массе ледников из-за таяния;

— Атмосферные и океанические течения, которые также влияют на момент инерции.

Хотя влияние ГЭС на вращение Земли минимально, этот вопрос иногда поднимается в дискуссиях о зеленой энергетике как пример потенциальных «неожиданных последствий». Однако такие эффекты не являются значимыми аргументами против ГЭС, особенно по сравнению с их экологическими и экономическими преимуществами (стабильная генерация энергии, низкие выбросы углерода) или недостатками (нарушение экосистем рек, переселение населения).

#виэ #гэс #земля