Pyörähdysajan muutos voi vaikeuttaa tarkkaa ajan laskemista
Maan pyörähdysaika (engl. rotation period) kuvaa aikaa, joka maapallolla kuluu tehdä täysi kierros akselinsa ympäri. Yleisesti tunnettu vuorokauden pituus on 24 tuntia, mutta todellisuudessa yhteen maapallon pyörähdykseen kuluva aika vaihtelee erilaisten geofysikaalisten prosessien, kuten maan sulan ytimen liikkeen, ilmakehän sekä vuorovesien vaikutuksesta.
Karkaussekunteja lisätään, jotta atomikelloihin tahdistettu koordinoitu yleisaika saadaan pidettyä synkronoituina Maan pyörimisnopeuden kanssa. Karkaussekunteja lisätään tarpeen mukaan, jotta siviiliaika pysyy linjassa aurinkoajan kanssa. Vuodesta 1972 karkaussekunteja lisättiin lähes vuosittain vuoteen 1999 asti. Sen jälkeen sekunteja on lisätty vain neljästi.
Pyörähdysnopeuden kasvamisen takia negatiivista karkaussekuntia ennustetaan tarvittavan vuonna 2029. Ilman jäätiköiden sulamista tämä tarvittaisiin arviolta kolme vuotta aikaisemmin. Tämä on merkittävä osoitus siitä, että ilmastonmuutoksen vaikutukset näkyvät jopa maapallon pyörimisliikkeessä – siis päivän pituudessa.
Pian myös Metsähovin VLBI-teleskoopilla mitataan maapallon pyörimistä
Maan pyörähdysnopeutta ja sen muutoksia mitataan käyttämällä pitkäkantainterferometriaa (VLBI). VLBI-radioteleskoopeilla voidaan mitata hyvin tarkasti Maan asentoa, kuten pyörimiskulmaa ja -nopeutta. Tekniikka auttaa ylläpitämään tarkkoja maailmanlaajuisia aikastandardeja. Tarkkaa aikaa edellyttävät muun muassa globaalit tietokoneverkot, viestintävälineet sekä navigointijärjestelmät.
Yksi globaalia mittausjärjestelmää ylläpitävistä VLBI-teleskoopeista sijaitsee Metsähovin geodeettisella tutkimusasemalla, ja sitä ylläpitää Maanmittauslaitoksen Paikkatietokeskus.
– Mitataksemme maapallon pyörimistä tarkasti tarvitsemme maailmanlaajuisen VLBI-verkoston, joka mittaa useita kertoja viikossa 24 tuntia vuorokaudessa. VLBI muiden avaruusgeodeettisen tekniikoiden ohella ylläpitää ajantasaisia kansainvälisiä referenssijärjestelmiä. Se muodostaa perustan useille paikkatietoa tarvitseville sovellusaloille kuten navigoinnille, logistiikalle, teollisuudelle ja maataloudelle. Metsähovin geodeettinen tutkimuslaitos on yksi harvoista maailmassa, jossa mitataan samassa paikassa VLBI:llä, satelliittilaserilla, ja GNSS:llä. Tällaisten geodeettisten infrastruktuurien kehittäminen ja ylläpito on ratkaisevan tärkeää koko yhteiskunnalle, kertoo erikoistutkija Nataliya Zubko Paikkatietokeskuksesta.
Sekä geotieteiden tutkimuksessa että monissa arkielämän sovelluksissa tarvitaan tarkkaa tietoa Maan pyörimisestä. Satelliittinavigointi ei toimisi ilman VLBI:ltä saatavaa ajanmukaista tietoa Maapallon orientaatiosta. Lisäksi VLBI-havainnot auttavat meitä ymmärtämään paremmin monia geofysikaalisia ilmiöitä, kuten Maapallon painovoimakenttään vaikuttavia tekijöitä.
Paikkatietokeskuksen avaruusgeodesian ryhmä ylläpitää ja tutkii geodeettista VLBI:tä parantaakseen mittausten tarkkuutta sekä varmistaakseen, että globaali geodeettinen referenssijärjestelmä on tarkka ja ajan tasalla.
Lisätietoja
Erikoistutkija Nataliya Zubko, +358 29 531 4918, etunimi.sukunimi@maanmittauslaitos.fi