地球的自转速度并非一成不变，而是在漫长的岁月里经历着微妙而又深刻的变化。
研究表明，在一亿多年前的恐龙时代，地球的自转速度比现在要快得多。那时，一天的时长大约只有 23.5 小时，而一年则有 372 天。随着时间的推移，地球的自转速度逐渐减慢，到了今天，一天的时长稳定在 24 小时左右。
是什么因素导致了地球自转速度的这种变化呢？这背后涉及到多种复杂的机制，其中潮汐作用和地球自身结构的改变是两个主要因素。
月球的潮汐作用无疑是最为显著和持久的。月球，这颗地球唯一的天然卫星，虽然其质量仅为地球的 1/81，但由于距离地球相对较近，它对地球产生了强大的潮汐力。
潮汐作用最直观的表现，便是地球上大海的潮起潮落。当月球绕地球公转时，它的引力会对地球表面的海水产生拉扯作用。在靠近月球的一侧，海水受到月球引力的直接吸引，形成高潮；而在地球的另一侧，由于地球的自转和月球引力的共同作用，海水也会形成另一个高潮。这就是为什么每天地球上会出现两次高潮和两次低潮的原因。
然而，潮汐作用对地球自转速度的影响，并不仅仅局限于海水的涨落。在潮汐的过程中，地球的形状会在圆形和椭圆形之间来回变换，这种周期性的形变会产生一个净力矩，就像一只无形的手，拉拽着地球，使其自转速度逐渐变慢。
那么，地球自转速度变慢所损失的角动量去了哪里呢？答案是转移给了月球。根据角动量守恒定律，当一个系统的总角动量保持不变时，地球自转速度的减慢必然伴随着月球角动量的增加。具体来说，这部分角动量转移到了月球的轨道上，使得月球的轨道角动量升高，表现为月球的轨道逐渐升高，也就是月球距离地球越来越远。
科学家们通过精密的测量发现，月球正以每年约 3.8 厘米的速度远离地球。虽然这个数字看起来微不足道，但在漫长的地质历史时期里，它所积累的效果却是相当显著的。据估算，在过去的数十亿年里，月球已经远离地球了数万公里。
除了来自月球的潮汐作用，地球自身内部结构的改变，同样会对其自转速度产生不可忽视的影响。其中，地震和海啸等自然灾害，便是地球内部结构改变的典型表现，它们通过改变地球的质量分布，进而微妙地影响着地球的自转。
2011 年 3 月 11 日，日本发生了里氏 9.0 级的东日本大地震，这场地震的震级之高、破坏力之强，令人震惊。它不仅引发了巨大的海啸，造成了重大的人员伤亡和财产损失，还对地球的自转产生了显著的影响。据科学家计算，这次地震导致地球的自转轴发生了 16 厘米的位移，当天地球的自转时间减少了 1.6 微秒，也就是说，地球的自转速度每天加快了 1.6 微秒。
之所以会出现这种情况，是因为强烈的地震造成了大范围的地壳板块位移，使得地球的整体质量分布发生了改变。当地球的质量分布越向赤道地区集中，地球就会转得越快，就如同花样滑冰运动员在旋转时突然收紧手臂，转速会加快一样。
随着地球自转速度的逐渐减慢，一天的时长也在悄然增加。虽然每 100 年地球每天的时长大约仅增加 1.7 毫秒，这个数字看似微不足道，但经过日积月累，其影响却不容小觑。为了确保时间计量的准确性，使其与地球自转的实际情况相匹配，科学家们引入了 “闰秒” 这一巧妙的时间调整机制。
闰秒的诞生，源于两种主要时间计量系统的差异。世界上存在着基于地球自转的世界时（UT）和基于原子振荡周期的原子时（TAI）。由于地球自转的不均匀性和长期变慢性，主要由潮汐摩擦引起，世界时和原子时之间的差距会逐渐拉大。当两者之间相差超出 ±0.9 秒时，就需要对时间进行调整，于是闰秒应运而生。具体来说，当原子时比世界时快 0.9 秒时，就把协调世界时向后拨 1 秒，即正闰秒，最后一分钟变为 61 秒；反之，当原子时比世界时慢 0.9 秒时，就把协调世界时向前拨 1 秒，即负闰秒，最后一分钟变为 59 秒 。这种调整由国际计量局统一规定，通常在年底（12 月 31 日）或年中（6 月 30 日）实施 。
自 1972 年闰秒正式引入以来，全球已经进行了 27 次闰秒调整，且均为正闰秒。最近一次闰秒出现在北京时间 2017 年 1 月 1 日 7 时 59 分 59 秒，时钟显示为 07:59:60，这也是 21 世纪的第五次闰秒 。每一次闰秒的调整，都是人类对时间精确计量的不懈追求，也是对地球自转这一复杂自然现象的科学回应。它确保了我们日常生活中使用的时间，能够与地球的自然节律保持基本一致，为全球的时间统一和协调提供了坚实的保障。
