石大自然地理学课件01地球-3地球的运动

第三节地球的运动一、地球自转Earthturningonit’saxisisearth’srotation.

地球自转的速度地球自转的角速度：15度/小时；地球自转的线速度：Φ为纬度,赤道上的线速度为464m/s地球自转的周期（一天的概念）恒星日：春分点连续两次通过同一子午面的时间即为一个恒星日。一个恒星日等于23小时56分4秒。太阳日：地球上同一地点连续两次通过地心与日心连线所需的时间，即为太阳日，平均太阳日24小时，地球自转360度59分的时间。地球自动的意义产生昼夜更替；产生地转偏向力；造成同一时刻，不同经线上具有不同的地方时；日月引潮力作用；对局部运动的影响。二、地球的公转地球公转轨道地球轨道为一椭圆：半长轴a=149600000km半短轴b=149580000km半焦距c=2500000km周长l=940000000km偏心率e=0.016或1/60扁率f=1/7000地球经过近日点和远日点的时期，每57年推迟1日。黄赤交角二分点二至点太阳高度角晨昏圈我国将黄道按15度划分为二十四节气：春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连。秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒。地球公转周期年：365天恒星年：地球连续两次通过太阳和另一恒星连续与地球轨首的交点所需的时间，365d6h9min10s.这是太阳沿黄道运行周天所需的时间。回归年：以春分点为参考点，即太阳沿黄道连续两次经过春分点所需时间，365d5h48min46s.因为地轴进动，春分点沿黄道每年西移50″，回归年小于怛星年20min24s，这一差值为岁差。近点年：地球在公转过程中连续两次通过近日点的时间即为近点年，365d6h13min56s.因为近日点每年向东移11″，近点年比恒星年要长。食年：太阳沿黄道连续两年通过同一黄白交点所需时间为交点年或食年，346d14h52min53s,因为黄白交点沿黄道每年西移20度，故交点年要短于恒星年。地球公转速度根据恒星年的周期，地球公转的角速度为每日0.99度，即每日约59‘。根据轨道周长和周期，地球公转的平均线速度为每秒29.78km。地球公转的角速度与线速度因季节而变化，遵循开普勒行星运动的第二定律。地球近日点时公转速度最快，角速度每日61′10″，线速度每秒30.3km；地球远日点公转速度最慢，角速度每日57′10″，线速度每秒29.3km。三、地轴进动与岁差、章动南北天极在天球上位置是变化的，其在天球上的移动反映了地轴在宇宙空间的运动，称为地轴进动。即指地轴绕轴的圆锥形运动，我国古代称为交点退行。圆锥的半径为23°26′，即黄赤交角，方向与地球自转相反，进动速度每年50.29″，周期25800年。月球和太阳对地球引力产生的力矩，使地球赤道面向黄道面趋近。由于地球不断自转，按照陀螺运动原理，自转轴必然绕着黄道轴旋进，而黄赤交角保持不变。

当地球自转轴旋进时，春分点西移，故地球自转不到一周即可两次经过春分点。这就是岁差。春分点每年西移50.2564″。由此可知，地球自转轴旋进周期约为25700年，也就是说，它每25700年描绘出一个圆锥形。

月球、太阳与地球的相对位置是不断变动的，因而引力方向也是不断变化的。太阳每年两次，月球则每月两次通过地球赤道面，这就在地轴旋进的平均位置上附加了一个短周期的摆动，使地球自转轴在空间扫过的轨迹成为荷叶边形的锥面，而不是一般的圆锥面。天文学把附加在圆上的这种短周期摆动叫做章动。摆动的最大振幅只有9.206″，其主要部分的周期为18.6年。

极移南北两极在地面上的移动为极移；地球的形状轴（对称轴）和自转轴并不重合，而形状轴和地面的交点才是真正的地极。自转轴以425—440天的周期绕形状轴旋转，产生振幅约0.1″—0.2″的摇摆运动。从真正