Hậu quả của biến đổi khí hậu hiện diện khắp nơi, từ mất đa dạng sinh học đến các hiện tượng thời tiết cực đoan, nước biển dâng, cháy rừng và di cư hàng loạt. Mỗi năm trôi qua, chúng ta lại hiểu thêm về tác động của mình đối với môi trường – một số tác động gây ngạc nhiên hơn những tác động khác.

Một phát hiện quan trọng mới được bổ sung vào danh sách này: các nhà khoa học vừa phát hiện rằng khí thải nhà kính của chúng ta đang thay đổi cách Trái Đất quay, khiến cho ngày dài hơn. Điều này có thể ảnh hưởng đáng kể đến cách chúng ta đo thời gian trong những năm tới.

“Thật đáng kinh ngạc khi loài người, chỉ trong 100 năm qua với những thay đổi kỷ lục về khí hậu mà chúng ta gây ra, lại có thể ảnh hưởng đến toàn bộ Trái Đất như vậy,” giáo sư Benedikt Soja, nhà khoa học tại ETH Zürich, người đã giúp phát hiện xu hướng đáng lo ngại này, chia sẻ.

“Điều này có thể lớn hơn bất kỳ tác động nào từng chi phối sự quay của hành tinh chúng ta trước đây.”

Thêm giờ trong ngày?

Chúng ta đều biết về hiệu ứng nhà kính: khi phát thải khí như CO2, bầu khí quyển Trái Đất giữ lại nhiều nhiệt hơn (trap more heat), khiến nhiệt độ toàn cầu tăng.

Năm ngoái, nhiệt độ trung bình trên toàn cầu cao hơn 1,18°C so với mức trung bình thế kỷ 20, đưa chúng ta đến gần hơn với ngưỡng 1,5°C đặt ra vào năm 2015 nhằm tránh những tác động tồi tệ nhất của biến đổi khí hậu.

Hậu quả chính của sự ấm lên này là băng tan tại các khu vực rộng lớn ở Bắc và Nam Cực. Thụy Sĩ đã mất 10% khối lượng băng trong hai năm qua. Nam Cực mất 150 tỷ tấn băng mỗi năm, còn Greenland mất 270 tỷ tấn.

Giáo sư Soja và nhóm của ông đặt ra một câu hỏi khác: sự phân phối lại khối lượng khổng lồ này ảnh hưởng như thế nào đến Trái Đất ở quy mô lớn hơn? Trong một nghiên cứu gần đây được công bố trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA (PNAS), họ đã trả lời câu hỏi đó.

“Khi băng tan, khối lượng Trái Đất được phân phối lại từ các vùng cực về đại dương,” Soja giải thích. “Điều này khiến Trái Đất trở nên dẹt hơn (more oblate), với khối lượng nằm xa trục quay hơn.”

Trái Đất, giống như bất kỳ vật thể quay nào, tuân theo định luật bảo toàn mômen, được giải thích ngắn gọn như sau: mômen phải được bảo toàn; mômen phụ thuộc vào mômen quán tính và tốc độ quay; nếu khối lượng di chuyển ra xa trục quay, mômen quán tính tăng lên.

Do đó, để duy trì mômen khi băng tan, tốc độ quay của Trái Đất chậm lại, làm ngày dài hơn.

Nghiên cứu cho thấy từ năm 1900 đến 2000, tác động của khí hậu đối với độ dài ngày trên Trái Đất dao động từ 0,3 đến 1,0 mili giây mỗi thế kỷ. Từ năm 2000, tốc độ băng tan nhanh đã làm tăng tốc độ này lên 1,3 mili giây mỗi thế kỷ. Trong kịch bản tồi tệ nhất, tốc độ này có thể tăng lên 2,6 mili giây mỗi thế kỷ vào năm 2100 nếu lượng phát thải không được kiểm soát.

Dù thay đổi này rất nhỏ và không nhận thấy (imperceptible) trong đời sống hàng ngày, nhưng đối với mạng lưới công nghệ toàn cầu được đồng bộ chính xác, ảnh hưởng có thể rất lớn.

Rắc rối với việc tính giờ

Khi nói đến việc tính giờ, ba thang đo thời gian chính đóng vai trò quan trọng: Thời gian Nguyên tử Quốc tế (TAI), Thời gian Toàn cầu (UT1) và Thời gian Phối hợp Quốc tế (UTC). TAI dựa trên đồng hồ nguyên tử, UT1 được xác định bởi sự quay của Trái Đất, và UTC là thang đo thời gian được sử dụng phổ biến nhằm dung hòa hai thang đo trên.

Giây nhuận (leap seconds) được giới thiệu vào năm 1972 để giữ cho UTC phù hợp với UT1, với sai số không quá 0,9 giây. Không giống như năm nhuận, vốn có thể dự đoán được, giây nhuận được thêm vào một cách bất thường khi cần thiết. Từ năm 1972, đã có 27 giây nhuận được thêm vào, lần gần nhất là năm 2016. Trong thập niên 1980, chúng ta thêm 9 giây nhuận, nhưng chỉ có 3 giây trong thập niên 2010 và cho đến nay, không có giây nào được thêm vào trong thập niên 2020.

Hệ thống thêm giây nhuận không định kỳ này gây ra nhiều vấn đề nghiêm trọng trong thời đại kỹ thuật số hiện nay – đặc biệt đối với các công ty công nghệ, nơi mọi thứ cần được đồng bộ hóa.
Điển hình, vào năm 2012, một giây nhuận đã gây ra gián đoạn cho các nền tảng như Reddit, Instagram, Pinterest, LinkedIn và Netflix. Hơn 400 chuyến bay của Qantas cũng bị trì hoãn khi hệ thống đặt vé và làm thủ tục của hãng hàng không này gặp sự cố vì giây thêm vào.