Как потепление может удлинить земные сутки

Изменения ветров и давления в условиях глобального потепления могут немного замедлить вращение Земли. К концу XXI века вклад атмосферы в удлинение суток, по расчётам трёх климатических моделей, составит 10–18% от темпа, связанного с приливным трением Луны. Исследование Сусмита Субхрансу Сатпати и его коллег опубликовано 20 марта 2026 года в журнале npj Climate and Atmospheric Science.

Авторы проанализировали 190 расчётов за 1850–2100 годы: 100 вариантов модели CESM2-LE, 40 ACCESS-ESM-1.5 и 50 MIROC6. Все они описывают сценарий высоких выбросов SSP3-7.0. По данным о ветрах и давлении исследователи оценили вращательный импульс атмосферы и рассчитали, как его изменения могут повлиять на продолжительность суток.

Как ветры влияют на вращение Земли

Атмосфера и твёрдая Земля обмениваются моментом импульса, который описывает вращательное движение. Если атмосфера получает больше такого импульса, твёрдая Земля получает соответствующее изменение в противоположную сторону. В результате планета вращается чуть медленнее, а сутки становятся длиннее.

В моделях при потеплении ячейка Хэдли, крупная система циркуляции воздуха в тропиках, расширяется к полюсам. Субтропические струйные течения усиливаются, пассаты ослабевают, а ветры в верхней тропосфере меняются так, что растёт движущийся компонент момента импульса атмосферы. Его массовый компонент, связанный с распределением воздуха, тоже увеличивается, но медленнее.

Меняется и обмен импульсом у поверхности. Разница давления по сторонам гор создаёт силу, направленную против вращения Земли, а момент силы от трения воздуха о поверхность ослабевает. В расчётах это означает, что обмен импульсом между атмосферой и твёрдой Землёй становится менее эффективным: атмосфера удерживает больше импульса, и вращение планеты замедляется.

Расчётная чувствительность составила 0,0901 миллисекунды к продолжительности суток на каждый градус потепления в CESM2-LE, 0,1113 миллисекунды в ACCESS-ESM-1.5 и 0,1119 миллисекунды в MIROC6. Для сравнения, долгосрочный темп, связанный с приливным трением Луны, оценивается в 2,4 миллисекунды за столетие. В отдельных вариантах расчётов атмосферный вклад достигал 60% от этого темпа, но это не значит, что атмосфера станет главным фактором изменений вращения Земли.

Сигнал потепления удалось отличить от внутренней изменчивости атмосферы в 2057 году в ACCESS-ESM-1.5 и в 2080 году в CESM2-LE. В модели MIROC6 порог обнаружения не был превышен.

Что показывают расчёты

Представим вращающуюся платформу и человека, который раскручивает тяжёлый диск. Если диск набирает вращательный импульс, платформа слегка замедляется. В этой аналогии диск похож на атмосферу, а платформа на твёрдую Землю. Пример условный: в исследовании моделировали не отдельные предметы, а глобальные ветры, давление, влияние гор и трение у поверхности.

Результат относится к климатическим моделям и одному сценарию выбросов, а не предсказывает длительность конкретных суток. Расчёты поверхностных сил не дают идеального баланса: модели недостаточно подробно описывают обмен импульсом на масштабах мельче расчётной сетки. Авторы также отмечают, что на интервалах от десятилетий до столетий на изменения вращения сильнее влияют процессы в ядре Земли и взаимодействие ядра с мантией. Атмосферный эффект добавляется к ним, но не заменяет их.

При подготовке научной статьи о модельных результатах важно указывать сценарий, использованные модели и ограничения расчётов.