折叠编辑本段简介折叠编辑本段地球自转折叠方向地球自转是地球的一种重要运动形式，地球绕自转轴自西向东的转动，从北极点上空看呈逆时针旋转，从南极点上空看呈顺时针旋转。“地球自转”，只是在描述地球自身绕日运行的姿态，它相对于太阳的位置而言，每24小时旋转一周；相对于恒星的位置而言，每23小时56分4秒旋转一周，这是现行时间标量的依据，是太阳日和恒星日日长的由来，也是地球出现朝、昼、暮、夜的原因 。 地球自转是地球的一种重要运动形式，自转的 平均角速度为7.292×10-5弧度/秒，在地球赤道上的自转线速度为465米/秒。 格林威治时间所说的一秒是一天的8.641万分之一，而1972年制作的地球时钟所定义的一秒是从铯原子中放射出的光振动91亿9千2百63万1千7百70次所需要的时间。 与铯原子振动数能维持一定速度相比，以地球的自转为准的格林威治标准时间是发生变化的，闰秒就是为了解决这种问题产生的一种时间概念。 ω=2π/(24*3600s)=7.27/100000rad/s 地球在自转时同时公转，自转一周需用23小时56分4秒，公转了约0.986度，按地球自转速度折合3分56秒，时间，自转加上公转用的时间共24小时。经度每隔15度，地方时相差一小时。 折叠速度地球自转的角速度大约是每小时15度；而表面每点的线速度随纬度而变化，是赤道的线速度乘以纬度的余弦。因此赤道的线速度是最大的，两极的线速度最小。 影响地球自转速度的因素 地球自转速度主要受三个因素影响，总体使其趋慢。 长期变化 日月对海洋的引潮力使地球自转速度变慢，令地球一日的长度每100年增加1.6毫秒，导致一年的日数减少，有证据表明泥盆纪中期的一年有400日。 季节变化 有周年变化和半年变化。周年变化是风的季节变化引起的，其振幅为20-25毫秒；半年变化是由日月引潮力对大气的潮汐作用引起，其振幅约为9毫秒。 不规则变化 地外和地内的物质或能量交换，如陨星体对地球的撞击等，时而使地球加速时而使地球变慢。 折叠周期地球自转的周期是一个行星日，目前其值为23时56分4秒。但是近年来地球自转周期在缓慢增加（即转速缓慢减小），导致需要对全球计时器进行调整，例如2005年12月31日全球钟表统一加一秒。这样的调整称为闰秒。 折叠规律性极移 地轴在地面上的运动，叫做极移。 极移的原因主要有两种，一种是地轴对于惯性轴偏离的结果，周期大约为14个月。另一种是大气季节性运行导致，其周期为一年。还有其他一些次要的原因，极移的振幅一般不超过15米。 极移的结果使地球上的纬度和经度发生变化。 进动 天极在天球上的位置的变化称为进动。 规律性 地轴的进动是一种圆锥形的运动，其规律性如下： 圆锥轴线垂直于地球公转轨道平面，指向黄道两极。 圆锥的半径是黄赤交角。 运动的方向是自东向西，即同地球自转的方向相反。 运动的速度是每年50秒点29，周期是25800年。 表现 表现为天极的周期性运动。 造成北极星的变迁。 二分二至点每年在黄道上以50秒点29的速度西移。（岁差） 使回归年小于恒星年 原因 第一，地球形状 因为地球是一个明显的扁球体，所以隆起的部位所受的附加引力总是稍大于另一侧。二者之间的差值，总是存在于接近日月的一侧。 第二，黄赤交角 由于黄赤交角的存在，使得日月经常在赤道面以外对赤道隆起施加引力。这样上述引力差就成为一个力矩，使得地轴趋近黄轴，天极趋近黄极。 第三，地球自转 因为上述的引力差，给地球的自转的角动量增加了一个增量，使得地球的自转方向发生偏转。这就是地轴的进动，也就是岁差。 折叠结果自转意义1．东、西半球发生昼夜交替 2.不同地方的时间差异 1）经度不同，地方时不同，经度相差15度，时间相差1小时。）日界线：国际日期变更线，180度经线。 6）北京时间：东八区区时（120度E的地方时） 2）全球被划分为24个时区。 3）各时区区时采用本时区中央经线（时区数乘以15度）的地方时。 4）时差：相差1经度，时差4分钟。 3、物体偏向 4,日月星辰的东升西落 昼夜交替 1.产生原因:地球不发光也不透明，地球的自转。 2.周期:1个太阳日，即24小时 3.晨昏线含义:昼夜半球的分界线，包括晨线和昏线。晨昏线的判读:①自转法:顺地球自转方向，由夜进入昼，为晨线;由昼进入夜为昏线。②时间法:赤道上地方时为6点对应的为晨线;赤道上的地方时为18点，对应的为昏线。③方位法:夜半球东侧为晨线，西侧为昏线;昼半球东侧为昏线，西侧为晨线。 地方时和区时 1.地方时 地方时的概念:以本地子午面作起算平面，根据任意时天体所确定的时间，均称该地的地方时。 产生的原因:东边的地点比西边的地点先看到日出，东边地点的时刻较早，西边地点的时刻较晚。 计算方法:所求地点的时间=已知地点的时间±(两地相隔的经度数÷15°)×1小时(所求地点在已知地点以东用"+"，反之用"-") 2.时区和区 时区的含义:时区是指同一时间制度的区域。 时区的划分:全球共划分为24个时区，以本初子午线为基准，从7.5°W向东至7.5°E,划分为一个时区，叫中时区或零时区。在零时区以东，依次划分为东一区至东十二区;在中时区以西，依次划分为西一区至西十二区，东十二区和西十二区各跨经度7.5°合为一个时区，即十二区。 区时的含义:为了方便计时，把每一个时区中央经线的地方时作为整个时区通用的时间，即区时。 区时的计算:所求地的区时=已知地的区时±时区差×1小时(计算某地所在的时区:用该地经度÷15°所得商四舍五入取整数，即为时区数，东西时区根据所在经度来确定;时区差的计算:若两地同属于东时区或同属于西时区，时区差为两地时区数之差，若两地分属于东、西时区，则两地时区差为两地时区数之和;"+"、"-"号的取舍:若要计算的地方位于已知地的东侧，用"+"，反之用"-")。 地方时和区时的关系:一般从光照图上读到的时间，均是地方时，一个地区正午太阳高度角最大时，一定是地方时12时，由于区时从地方时而来，区时即为一个时区中央经线的地方时，则二者关系又密切联系。两个地点的地方时，可以相差时、分、秒，而两个地点的区时之差只能是小时。 3.日期界线 概念:国际上规定，把东西十二区之间的180°经线作为国际日期变更线，简称日界线。 日界线的特征:日界线是地球上新的一天的起点和旧的一天的终点，地球上日期的更替，都从这条线开始。日界线不是一条直线，而是有些曲折，不完全按照180°经线延伸，这是为了附近国家和地区居民生活的方便，日界线的划定避免通过陆地。 过日界线时日期的变更:由于在任何时刻，东十二区总比西十二区早24小时，即一天。因此，自东十二区向东进入西十二区，日期要减去一天;自西十二区向西进入东十二区，日期要增加一天。东西十二区时刻相同，但日期相差一天。 折叠编辑本段月球自转折叠简介月球公转时在离心力的作用下重心外偏，但在地球的引力作用下重心又向内偏。月球就在这两种力的作用下完成绕自己的轴心自转的。月球实际上是绕自己的轴相对地球旋转。因此无论是用地球作参照物还是用恒星作参照物，月球都是相对地球自转的。月球在绕地球公转的同时进行自转，周期27.32166日，正好是一个恒星月。 月球的自转，传统的解释是月球是通过公转完成自转的。这样给人们造成了一种误会，就是很有名气的学者也误以为月球“相对地心不转”，也就是误以为月球是绕地轴完成“自转”的。 自转周期 折叠原理先找一张较大的白纸并在上面画一平分十二等分（标有刻度）的大圆圈表示月球轨道，轨道中心用红笔标出一红点（圆心），然后找一个较大的象棋并在棋顶上用红笔沿圆心画一直线（直径），并在象棋柱面上用红笔画一红点（表示月球的朝向地球的一面的中心点），放到纸面上的月球轨道上的任一刻度上。 实验开始，先将棋顶上的直线两端指向南北（或东西）两个方向，使象棋柱面上的红点与轨道圆心、象棋圆心置在一直线上。然后在保持棋顶直线始终指向南北（或东西）方向的前提下把象棋在轨道上逆时针平移到下一刻度上。这时我们会发现棋柱上的红点与轨道圆心、棋顶圆心不在同一直线上了，也就是在“公转”时重心偏离了。我们把象棋绕圆心逆时针旋转一个角色，使其柱面上的红点重新与轨道圆心、棋顶圆心成一直线。然后又保持棋顶上的直线的这一指向逆时针平移到第二个刻度上，以此类推。我们发现，象棋每移到下一刻度都出现柱面红点偏离轨道圆心（公转成偏），经调整后重新回到三点一线状态（自转纠偏）。 上述实验表明，两天体在绕中心旋转时，它们的公转都引起重心偏离现象，而这种现象是通过自转来纠正的。至于自转的动力，应该说就是重力（对月球而言，也就是地球的吸引力，潮汐作用也可认为是一种重力作用），这可能是因为天体内部物质的空间分布不均匀引起。 这里必须强调，解开月球自转的奥秘并不是从天文知识中得到启发而产生，恰恰相反，这是从“机械设计”原理中的平面构件的活动度的计算方法中得到启发而想到的。 折叠方式月球是绕自己的轴心完成自转的。 1、地球和月球都是绕各自的轴心旋转的天体，此时月球的活动度大于零，月球能绕自己的轴心旋转。 2、假定在“地球”是套上一个能相对地心旋转的套筒，再用一根长杆把月球与套筒联焊在一起。此时月球的活动度等于零，但能随套筒的转动绕地球公转（也就是人们认为的相对恒星的自转）。 3、假定用长杆把月球与地球直接联焊在一起。此时月球绕自己的轴心转动的活动度等于零，不能绕自轴自转，也不能相对地球公转，只能随地球定位“公转”。 月球绕地轴旋转的情况虽不同，但都不能自转，看起来都是一面朝地球。从逻辑学的角度来考虑，把这种“旋转”说成月球在空间自转是不正确的。这两种情况下月球无论是相对地球还是相对恒星都不自转。对于相对旋转的两天体而言，它们彼此都是绕各自的轴心旋转的，是公平的。并没有一个绕另一个的轴心（公转）来实现自转之说。 所以，只能用第1种情况来说明月球是绕自己的轴心旋转的。无论是相对地球，还是相对太阳，月亮都在绕自己的轴心施转。只因它的公转偏心与自转纠偏相抵消，导致不易被人们所察觉。 折叠周期折叠编辑本段太阳自转
太阳系是以太阳为中心，和所有受到太阳的重力约束天体的集合体:8颗行星、至少165颗已知的卫星、5颗已经辨认出来的矮行星(冥王星、谷神星、阋神星、妊神星和鸟神星)和数以亿计的太阳系小天体。这些小天体包括小行星、柯伊伯带的天体、彗星和星际尘埃。 广义上，太阳系的领域包括太阳，4颗像地球的内行星，由许多小岩石组成的小行星带，4颗充满气体的巨大外行星，充满冰冻小岩石，被称为柯伊伯带的第二个小天体区。在柯伊伯带之外还有黄道离散盘面和太阳圈，和依然属于假设的奥尔特云。 折叠编辑本段自转公式太阳自转角速度Ω和日面纬度□的关系可以写成下式: Ω=a+b sin□□+c sin□□ a、b、c是用最小二乘法根据日面的活动客体的观测数据整理得到的，随所观测的活动客体的不同而不同。以恒星为参考背景,日面纬度17°处的太阳自转周期是25.38日，称为太阳自转的恒星周期。相对于地球而言的自转周期是27.275日，称为太阳自转的会合周期。地面的观测者为了观测的方便常使用后一数字。 由于1969年来观测技术的发展，我们能够更精确地了解太阳自转的情况。1970年，霍华德和哈维发现，太阳表面有一个全球尺度的非轴对称的速度场，而日面较差自转只是上述速度场的纬向速度分量的反映。这一速度场的存在表明在赤道与极之间有角动量转移。 折叠转速规律很早就有人注意到太阳自转速率常有变化。1904年，哈姆就发现，1901~1902年与1903年观测到的太阳自转速率是不一样的;1916年，普拉斯基特观测到在几天之内太阳自转速率的变化达到每秒0.15公里;1970年霍华德和哈维的精确的观测更表明太阳自转速率天天都有变化。但是,太阳自转速率随时间变化的规律还不清楚,既不是越转越快，也不是越转越慢，而是在某一个上下限之间摆动。 不少人还观测、研究了色球、日冕和太阳磁场扇形结构的较差自转。色球和日冕的自转速率同光球相似。有些观测表明，在某些日面纬度上日冕自转速度比光球自转速度慢，并且随太阳周期的位相而变化。至于太阳磁场扇形结构的边界，并没有象根据较差自转理论所预料的那样变化，而是呈现出一种刚性旋转。 太阳内部的自转无法直接观测，只能间接推测，例如，根据主序星的平均自转速度的统计规律，根据角速度同恒星年龄和电离钙发射线的关系，或者根据太阳的锂-铍丰度进行推测。有的学者认为太阳内部自转速度比表面快，有的学者认为比表面慢，看法还不一致。 太阳较差自转的理论研究工作是六十年代才开始的，因为对于太阳对流层中的大尺度环流的了解有了较大的进展，所以在湍流理论的基础上提出了太阳较差自转的理论，其基本思想是:米粒组织和超米粒组织这些小尺度对流可看作是一种粘滞作用，由于非轴对称的全球尺度的对流和自转的相互作用，角动量向赤道转移，从而形成了太阳的较差自转。 |
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