Antropogen uppvärmning som driver skift i atmosfärscirkulation och ökat vridmoment: påverkan på jordens rotation

Varför dygnets längd förändras tyst

Vi tenderar att tänka på ett dygn som fasta 24 timmar, bestämda av planetens jämna snurr. Men jordens rotation förändras subtilt hela tiden, och den här nya forskningen visar att människodriven klimatförändring nu blir en del av den historien. Genom att omforma globala vindmönster och luftens fördelning runt jorden bromsar uppvärmningen mycket smått jordens rotation och förlänger dygnets längd med mätbara mängder.

Hur luft och planet delar en kosmisk snurr

Jorden och dess atmosfär beter sig som ett kopplat system av snurrande delar. Den fasta planeten har mest massa, men den rörliga luften ovanför bär också rotationskraft, känd som vridmoment (angulärt moment). När atmosfären ökar hastigheten måste den fasta jorden sakta ner för att hålla systemets totala rotation i balans—likt en konståkare som sträcker ut armarna för att sakta sin rotation. Författarna fokuserar på hur långsiktiga klimatförändringar ändrar detta känsliga utbyte, och vad det innebär för dygnets exakta längd.

Starkare högaltitudvindar och förskjutna klimatbälten

Med hjälp av stora uppsättningar simuleringar från tre moderna klimatmodeller, körda under ett scenario med höga utsläpp fram till år 2100, spår studien hur uppvärmning omformar globala luftströmmar. När planeten värms upp expanderar den tropiska cirkulationen känd som Hadleycellen mot polerna, och högaltitudjetströmmar i subtropikerna stärks. Samtidigt försvagas de vanligt förekommande yt-nära passatvindarna i tropikerna. Dessa förändringar förflyttar mer av atmosfärens rörelse till snabba, högaltitudinella västliga vindar som omsluter planeten. Eftersom dessa vindar rör sig i samma riktning som jordens rotation ökar de atmosfärens andel av vridmomentet.

Tungare luftbälten och stigande trycksystem

Forskargruppen undersöker också hur luftens vikt—dess massa, speglad i yttryck—rör sig runt jorden. Uppvärmning förstärker stora högtryckssystem, särskilt i subtropikerna kring 30 grader norr och söder. Detta placerar mer atmosfärmassa längre från jordens rotationsaxel, vilket ger en annan, mindre förstärkning av atmosfärens vridmoment. Även om denna massrelaterade effekt är svagare än ökningen från snabbare vindar, verkar båda i samma riktning: de hjälper luften att snurra upp medan den fasta jorden saktar ner.

Lösare grepp mellan luft och mark

Normalt hjälper berg och markfriktion planeten och atmosfären att byta moment. Tryckskillnader över stora bergskedjor som Himalaya eller Anderna utövar en kraft på den fasta jorden, och ytvindar gnids mot marken och delar rotation. Simuleringarna visar att under fortsatt uppvärmning försvagas dessa utbyten. Tryckkrafter över berg blir mer starkt inriktade på ett sätt som motverkar jordens rotation, och tropiska ytvindar som tidigare överförde rotation till planeten förlorar i styrka. Som ett resultat håller atmosfären kvar mer av sitt vridmoment istället för att lämna tillbaka det till marken.

Hur mycket längre dygnet blir

Sammantaget översätter författarna den förändrade atmosfäriska rotationen till förändringar i dygnets längd. I de tre klimatmodellensemblerna finner de att för varje grad Celsius av global uppvärmning förlängs dygnet med ungefär en tiondels millisekund. I slutet av 2000-talets senare del kan påverkan av dessa atmosfäriska förändringar bidra med ungefär 10–18 % till den långsiktiga saktningen av jordens rotation som vanligtvis tillskrivs månens tidvattenkrafter. I vardagslivet kommer denna extra bråkdel av en millisekund per dag vara omärklig. Men för precisionstidmätning och för forskare som studerar jordens djupa inre signalerar det att människodriven klimatförändring nu når hela vägen in i planetens tidmätning.

Citering: Satpathy, S.S., Franzke, C.L.E., Yuan, N. et al. Anthropogenic warming-driven atmospheric circulation shifts and angular momentum increase: influence on the Earth’s rotation. npj Clim Atmos Sci 9, 101 (2026). https://doi.org/10.1038/s41612-026-01382-z

Nyckelord: Jordens rotation, atmosfärscirkulation, klimatförändring, dygnets längd, vridmoment