最終更新日: 2024 年 8 月 19 日

三峡ダムと一日の長さ

画像の説明: 中国の揚子江にある三峡ダム（1,084km2）は、設置容量（約390億m3）の点で世界最大の水力発電ダムです。その建設は、地球の自転など、いくつかの影響を与えました。この現象を理解するには、慣性モーメントや角運動量の保存など、いくつかの物理概念を検討する必要があります。

慣性モーメントと地球の自転

他の回転物体と同様に、地球には慣性モーメント I と角速度 ω (地軸の周りの地球の回転速度) の積である角運動量があります。慣性モーメントは、回転軸に対する地球の質量の分布に依存します。
I=∫r²dm (r は質量要素 dm の回転軸からの距離)。

なぜ三峡ダムは地球の自転を遅らせたのでしょうか？

三峡ダムは約393億立方メートルという膨大な貯水能力を持っています。この水域は、貯留されると、その場所の平均的な地表よりも高い標高に位置します。この水が川（低位）から貯水池（高位）に移動すると、地球の質量の分布が変化します。

より高い高度に大量の水を蓄えると、地球の慣性モーメントが増加します。実際、質量が回転軸から離れるほど、慣性モーメントの増加に大きく寄与します。角運動量保存則によれば、慣性モーメント I が増加し、角運動量 L が一定であれば（地球系全体に大きな外力が作用していないため）、角速度 ω は減少するはずです。
L = I x ω = 定数
したがって、I が増加すると、ω は減少する必要があります。

結果: 回転の減速

地球の角速度の減少は、地球が一回転するのにわずかに時間がかかることを意味し、その結果、日の長さの延長は最小限に抑えられます。

大きさのオーダー

三峡ダムが日長に与える影響は極めて小さい。推定によると、ダムによって日の長さがマイクロ秒 (10-6 秒) 単位で延長されました。これは実際の影響ではありますが、日常生活にほとんど影響を及ぼさないほど小さいものです。

地球の自転に影響を与える物理現象は何ですか

• 非常に強力な地震は陸地の分布を変える可能性があります。
• 石油、ガス、その他の鉱物の大規模な抽出は、地球の内部質量を再分配する可能性があります。
• 石油、ガス、その他の鉱物の大規模な抽出は、地球の内部質量を再分配する可能性があります。
• 地球温暖化による大きな氷の塊の融解により、水は極地から海洋に再分配されます。
• 月の引力によって引き起こされる地球の潮汐は、地球の自転に影響を与えます。
• 地球のマントル内の対流やその他の動きにより、大きな内部質量が移動し、地球の慣性モーメントがわずかに変化する可能性があります。
• 極地の氷床が溶けた後の氷河期後の土地の隆起などの等方圧調整は、質量の分布を変化させ、地球の自転に影響を与える可能性があります。