عوامل تأثیرگذار بر تغییر طول شبانه‏روز 

    اغلب در بین افکار به نظر می‏رسد که حرکت زمین به دور خود یک حرکت کاملاً منظم و به دور از تغییر می‏باشد بر همین اساس به نظر می‏آید ساعت‏های شبانه‏روز که بر پایه‏ی حرکت وضعی زمین تنظیم می‏‎شود نیز از یک نظم طبیعی برخوردار است. ساعت رسمی کشورها بر اساس طول شبانه‏روز ۲۴ ساعته و بر مبنای نصف‏النهار گرینویچ تنظیم می‏شود که به آن زمان UT می‏گویند. در واقع مدت زمان ۲۴ ساعت برای یک شبانه‏روز یک استاندارد بین‏المللی است. در تعابیر مختلف سنجش زمان در نجوم مقیاس سنجشی برای زمان وجود دارد که دقیقاً مبتنی بر حرکت وضعی زمین است. به این مقیاس زمینی TT یا زمان زمین گویند.

چگونگی تأثیر فعالیت‏های خورشیدی بر طول شبانه‏روز

دیدگاه حرارتی

چرخه‏های خورشیدی تأثیر فراوانی بر آب و هوای فضایی دارد و این تأثیرات بر شرایط جوی و آب و هوای زمین بسیار محسوس است. کاهش فعالیت‏ چرخه‏ی خورشید منجر به سرد شدن زمین و بالعکس فعالیت بالا موجب گرم‏تر شدن زمین می‏شود که این عامل، عاملی موثر بر سرعت حرکت وضعی زمین است.

طوفان‏های خورشیدی

این گونه فکر کنید که فرفره‏ای در حال چرخش است. اگر در این حال به آن بدمید، نتیجه تغییرات در حرکت را هم مشاهده می‏کنید. زمین هم همانند یک فرفره در چرخش به دور خود و خورشید با چنین مواردی مواجه می‏شود و فعالیت‏های شدید خورشیدی باعث می‏شود این بادها تغییراتی هر چند جزئی در حرکت وضعی زمین ایجاد کنند.

پدیده‏های فیزیکی مرتبط با آب و هوای فضایی بسیار متنوع‏اند. از آن میان طوفان‏های زمین مغناطیس و زیر مجموعه‏هایش کمربند وان آلن، اختلالات یونوسفری و درخشش‏های مربوط به آن و… را نام برد. پرتاب مواد از تاج و امواج ضربه‏ای حاصل از آن، ازموارد مهم تأثیر گذار بر آب و هوای فضایی است.

حالت دوم یک آهنربا و یک قطب‏نما را در نظر بگیرید. اگر آهنربا را به قطب‏نما نزدیک کنیم هر دو به هم نیرو وارد می‏کنند قطب‏نما بر اثر اعمال نیرو از مغناطیس بزرگتر حرکت می‏کند. زمین و خورشید نیز اینگونه‏اند. زمانی که شاهد فعالیت‏های خورشیدی و طوفان‏های زمین مغناطیس هستیم، این نیرو به صورت شوک بر هسته‏ی زمین اعمال می‏شود و با ارتباطی که بین لایه‏های هسته، پوسته و جبه وجود دارد، نیرویی جدید به پوسته اعمال می‏شود و باعث بروز زمین لرزه و آتشفشان خواهد شد که اینها خود باعث تغییر شکل زمین شده و در نهایت بر حرکت وضعی زمین هم اثر می‏گذارد.

دیگر عوامل

عوامل دیگری به غیر از خورشید هم بر تغییر طول شبانه‏روز تأثیر گذار است که در اینجا بدون در نظر گرفتن روابط پیچیده‏ی ریاضی، با بیانی ساده آن‏ها را بررسی خواهیم کرد.

اندازه‏ی حرکت زاویه‏ای

اندازه‏ی حرکت زاویه‏ای تأثیر گذار بر سرعت حرکت وضعی زمین به دو بخش کلی تقسیم می‏شود: اول اندازه‏ی حرکت زاویه‏ای اتمسفری و دوم اندازه‏ی حرکت زاویه‏ای اقیانوسی. در مورد اول هرگاه ضخامت جو زمین کم شود، اندازه حرکت زاویه‏ای زمین هم کم شده و سرعت حرکت وضعی آن افزایش پیدا می‏کند و بدین ترتیب طول شبانه‏روز کاهش می‏یابد. در مورد دوم هرگاه سطح آب اقیانوس‏ها بالا بیاید اندازه حرکت زاویه‏ای زمین زیاد شده و به واسطه‏ی آن سرعت حرکت وضعی زمین کم شده و طول شبانه‏روز افزایش می‏یابد

جاذبه‏ی اجرام سماوی

زمین به تنهایی در فضا حرکت نمی‏کند. ماه تنها قمر زمین به دور آن می‏چرخد و زمین هم به دور خورشید. این سه جرم مذکور را می‏توانیم یک سیستم سه‏تایی در نظر بگیریم. بررسی نیروی جاذبه‏ ماه و خورشید بر زمین مساله‏ی بسیار مهمی است. اگر بخواهیم بصورت ساده تأثیرات این دو جرم را بر زمین بررسی کنیم باید مستقیماً به سراغ جزر و مد برویم. بالا و پایین رفتن سطح آب اقیانوس‏ها و دریاها و جابجا شدن آن‏ها باعث ایجاد یک اصطکاک حاصل از جابجایی می‏شود که همانند یک ترمز سرعت حرکت وضعی زمین را کند می‏کند.

بارگذاری سطح زمین

اگر سطح زمین را بدون آب و اتمسفر در نظر بگیریم، جسم جامدی شبیه گردو خواهیم داشت. حال اگر این آب‏ها را به سطح زمین اضافه نماییم، مسلماً آب به قسمت‏هایی خواهد رفت عمق بیشتری دارند. بخشی از آن‏ها بصورت یخچال‏هایی ذخیره می‏شوند که باعث تغییر در دما و چگالی نواحی مختلف می‏شود که یکی از عوامل مهم و تأثیر گذار بر حرکت زمین است.

عوامل ژئوفیزیکی

هرگونه تغییر در سطح زمین می‏تواند موجب تغییر در طول شبانه‏روز شود. زمانی که بر اثر فعالیت‏های خورشید شاهد طوفان‏های زمین مغناطیس هستیم نیرویی متفاوت نسبت به زمان قبل از طوفان بر مغناطیس زمین اعمال می‏شود. با ارتباطی که بین لایه‏های هسته وجود دارد نیروی جدید اعمال شده به این لایه‏ها اعمال می‏شود و می‏تواند باعث آزاد شدن انرژی ذخیره شده در اطراف گسل‏ها و بروز زمین‏لرزه و آتشفشان شود که به نوبه‏ی خود باعث تغییر شکل ظاهری زمین می‏شود.

با این حساب و بر اساس مطالبی که اشاره شد، تغییر طول شبانه‏روز به عوامل متعددی وابسته است و این تغییرات در یک بازه‏ی زمانی کوتاه یا بلند باعث بروز خطا و عدم قطعیت در برخی محاسبات نجومی می‏شود و از این رو دقت در این مسئله برای محاسبات نجومی بسیار حائز اهمیت است.