地核有时真的会“向后”转吗?

Question

最近有关的新闻文章这篇论文报告声称地球的固体内核有时会向后旋转。鉴于对摩擦和角动量守恒的基本理解，字面上的说法(正如它在标题中出现的那样)似乎毫无意义。这件事在会上讨论这个SE问题，但也有几十年周期的问题。实际的断言是什么?内核被认为是在前进和逆行旋转之间循环，还是更微妙的东西，比如摆动，有时略微超前，有时略微滞后，振幅是多少?这是一个在数年内“获得”或“失去”几度的问题吗(所以只会在地壳的参照系中“向后”旋转，而不是在非旋转空间中)?

Answer 1

地幔每年大约旋转131850度。实际的说法是，在70年的周期中，内核的周期是每年旋转131851度，而不是每年旋转131849度。这篇论文昨天才发表，所以还没有达成科学共识。对于同一组作者八年前所做的工作，科学界还没有达成共识。

地核的旋转方向与地幔和地壳的旋转方向相同，并且几乎与地幔和地壳的旋转速率相同。这种说法是，与地幔的自转速率相比，这个速率的变化很小，与地幔相比，每年±一度左右(但请记住，这是131850度中的一度)。它不会改变方向。

Answer 2

David Hammen的精彩回答涵盖了关键部分，但最初的问题也有这部分:

鉴于对摩擦和角动量守恒的基本理解，字面上的说法(正如它在标题中出现的那样)似乎毫无意义。

实际上，这并不那么简单。守恒的是地球整体的角动量，而不是孤立的地核的角动量。因此，如果地球的其他部分加速一点，地球的内核就会减速一点，反之亦然。当然，这两者之间需要一个力矩，但这并不难理解:我们知道由于热对流和/或化学对流，外核正在快速移动(大约每秒厘米)，因此不难想象内核和外核之间存在摩擦。

这与固体地球并不是以固定的速度旋转，而是由于大气的平均东西向速度每天都在变化，所以一天的时间会变长或变短几分之一秒的事实没有太大的不同;因为整体角动量必须保持不变，加速的大气意味着减速的固体地球，反之亦然。同样的事情也发生在洋流上(时间尺度稍长)，洋流具有或多或少的角动量，从而对固体地球的旋转速率产生影响。