Вращение Земли постоянно замедляется. Основной
причиной замедления является приливное торможение. Приливные валы на
поверхности Земли, образуемые притяжением Луны и Солнца, перемещаются
вслед за движением этих небесных тел с востока на запад, то есть в
направлении, обратном суточному вращению Земли.
Замедление вращения скорости Земли в основном связано с морскими
приливами: на берега материков, когда они «набегают» на приливную
волну, согласно третьему закону Ньютона действует противоположно
направленная сила, которая «тормозит» их. Таким образом, Луна создает
приложенный к Земле момент силы, который замедляет её вращение.
В меньшей степени замедление вращения Земли связано с приливами в
литосфере - деформацией твердого тела Земли в виде запаздывающего
приливного «горба», из-за которого возникает некоторый тормозящий
момент, приводящий к замедлению вращения Земли.
Доля вклада приливов в литосфере Земли в процесс её торможения весьма
незначительна - не более 3% (остальные 97% - влияние морских приливов),
это удалось установить благодаря созданным в последние годы картам
основных волн лунно-солнечного прилива.
Следует упомянуть ещё один фактор, влияющий на скорость вращения Земли -
атмосферная циркуляция, которая является главной причиной сезонной
неравномерности вращения Земли. В целом атмосфера движется относительно
земной поверхности в низких широтах с востока на запад, а в умеренных и
высоких - с запада на восток. Момент импульса преобладающих восточных
ветров отрицателен, а западных - положителен. Расчёты показывают, что
момент импульса восточных ветров в несколько раз меньше момента
импульса западных ветров. Разница момента импульса перераспределяется
между атмосферой и Землей. Когда момент импульса атмосферы
увеличивается (усиливаются западные ветры или ослабевают восточные
ветры), момент импульса Земли уменьшается, то есть замедляется ее
вращение. Когда же момент импульса атмосферы уменьшается (ослабевают
западные или усиливаются восточные ветры), вращение Земли ускоряется.
Суммарный же момент импульса планеты и атмосферы остается неизменным.
Насколько сильно замедляется вращение Земли? В результате изучения
солнечных затмений, происходивших до 1620 года, установлено, что сутки в
то время удлинялись в среднем на 2,4 миллисекунды в 100 лет. Величина,
полученная из телескопических наблюдений после 1620 года, оказывается
почти вдвое меньшим - 1,4 миллисекунды в 100 лет. А недавние и
многочисленные лазерные наблюдения за Луной и вовсе дают величину 2,25
миллисекунды в 100 лет.
Подсчитано, что 1 миллиард лет назад земные
сутки были на 4 часа короче современных и составляли всего около 20
часов. В тот период Луна была расположена гораздо ближе к Земле, чем
сейчас, совершала один оборот вокруг нашей планеты всего за несколько
суток, а океанские приливы были гораздо мощнее. Еще через 5 миллиардов
лет вращение Земли затормозится настолько, что с Луны будет уже всегда
видна только одна сторона Земли, в земном году тогда будет всего лишь 9
суток вместо нынешних 365, а удалившаяся Луна будет совершать в год 9
оборотов (т.е. в году будет 9 месяцев, а в каждом месяце - один день).
