• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.公转周期
  • 4.公转速度
  • 5.轨道方向
  • 6.公转取向
  • 7.相关术语
  • 8.参考资料

地球公转

地球按一定轨道环绕太阳的运动

地球公转是(The Earth revolution around sun)指地球按一定轨道环绕太阳的运动,方向是自西向东,周期为1个恒星年。导致地球公转的原因是太阳引力场及地球自转的作用,地球公转有其自身的规律性。从北天极看呈逆时针,从南天极看呈顺时针1

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地球公转的线速度平均为30千米/秒,平均角速度为每天向东推进59′。地球公转会引发太阳直射点的变化、昼夜长短的变化、四季的变化、五带的划分2

随着地球的公转,地球和太阳的距离不断变化,每年的1月初,地球位于近日点附近,公转速度较快;每年的7月初,地球位于远日点附近,公转速度较慢1

地球的公转周期为365天,自转周期为24小时3

基本信息

  • 中文名

    地球公转

  • 外文名

    The Earth revolution around sun

  • 原因

    太阳引力场以及自转的作用

  • 平均线速度

    30千米/秒4

  • 平均角速度

    59'/天

  • 恒星年

    365.2564天

  • 回归年

    365.2422天

公转周期

地球公转

地球绕太阳公转一周所需要的时间,就是地球公转周期5。笼统地说,地球公转周期是一“年”。因为太阳周年视运动的周期与地球公转周期是相同的,所以地球公转的周期可以用太阳周年视运动来测得。地球上的观测者,观测到太阳在黄道上连续经过某一点的时间间隔,就是一“年”。由于所选取的参考点不同,则“年”的长度也不同。常用的周期单位有恒星年、回归年和近点年。

恒星年

地球公转的恒星周期就是恒星年。恒星年是以某一恒星或星系作为参照物,地球绕日公转运动一周的周期。恒星或星系距离地球十分遥远,以致地球无论怎样绕日运动,地轴的空间指向完全可以看作是不变的。在一个恒星年期间,从太阳中心上看,地球中心从以恒星为背景的某一点出发,环绕太阳运行一周,然后回到天空中的同一点;从地球中心上看,太阳中心从黄道上某点出发,这一点相对于恒星是固定的,运行一周,然后回到黄道上的同一点。因此,从地心天球的角度来讲,一个恒星年的长度就是视太阳中心,在黄道上,连续两次通过同一恒星的时间间隔。

恒星年是以恒定不动的恒星为参考点而得到的,所以它是地球公转360°的时间,是地球公转的真正周期。恒星年长度为365.2564日,即365日6小时9分10秒;回归年长度为365.242199174日,即365日5时48分46秒。

回归年

地球公转的春分点周期就是回归年4。这种周期单位是以春分点为参考点得到的。在一个回归年期间,从太阳中心上看,地球中心连续两次过春分点;从地球中心上看,太阳中心连续两次过春分点。从地心天球的角度来讲,一个回归年的长度就是视太阳中心在黄道上,连续两次通过春分点的时间间隔。

春分点是黄道和天赤道的一个交点,它在黄道上的位置不是固定不变的,每年西移50″。29,也就是说春分点在以“年”为单位的时间里,是个动点,移动的方向是自东向西的,即顺时针方向。而视太阳在黄道上的运行方向是自西向东的,即逆时针的。这两个方向是相反的,所以,视太阳中心连续两次春分点所走的角度不足360°,而是360°—50″.29即359°59′9″。71,这就是在一个回归年期间地球公转的角度。因此,回归年不是地球公转的真正周期,只表示地球公转了359°59′9″.71的角度所需要的时间,用日的单位表示,其长度为365.2422日,即365日5小时48分46秒。

近点年

地球公转的近日点周期就是近点年。这种周期单位是以地球轨道的近日点为参考点而得到的。在一个近点年期间,地球中心(或视太阳中心)连续两次过地球轨道的近日点。由于近日点是一个动点,它在黄道上的移动方向是自西向东的,即与地球公转方向(或太阳周年视运动的方向)相同,移动的量为每年11″,所以,近点年也不是地球公转的真正周期,一个近点年地球公转的角度为360°+11″,即360°0′11″,用日的单位来表示,其长度365.2596日,即365日6小时13分53秒。

变化周期

恒星年是地球绕日公转360°的真正周期,1恒星年T=365.25636日。只有恒星年才能真实的计算出地球公转的角速度和线速度,所以恒星年具有重要的天文学意义。

回归年是地球寒暑变化周期,即四季变化的周期,它与人类的生活生产关系极为密切。回归年略短于恒星年,每年短20分24秒,在天文学上称为岁差。

春分点每年西移50″.29而造成岁差现象是地轴进动的结果。

地球公转

地轴的进动同地球的自转、地球的形状、黄赤交角的存在以及月球绕地球公转轨道的特征,有着密切的联系。地轴的进动类似于陀螺的旋转轴环绕铅垂线的摆动。当急转的陀螺倾斜时,旋转轴就绕着与地面垂直的轴线,画圆锥面,陀螺轴发生缓慢的晃动。这是因为地球引力有使它倾倒的趋势,而陀螺本身旋转运动的惯性作用,又使它维持不倒,于是便在引力作用下发生缓慢的晃动。这就是陀螺的进动。

地球的自转,就好像是一个不停地旋转着的庞大无比的大“陀螺”,由于惯性作用,地球始终在不停地自转着。地球自身的形状类似于一个椭球体,赤道部分是凸出的,即有一个赤道隆起带。同时,由于黄赤交角的存在,太阳中心与地球中心的连线,不是经常通过赤道隆起带的。所以,太阳对地球的吸引力,尤其是对于赤道隆起带的吸引力,是不平衡的。另外,月球绕地球公转的轨道平面,与黄道面和天赤道面都不重合,与黄道面呈5°9′的夹角,也就是说,地球中心与月球中心的连线,也不是经常通过赤道隆起带。所以,月球对地球的吸引力,尤其是对赤道隆起带的吸引力,也是不平衡的。据万有引力定律,F1>F2。

日月的这种不平衡吸引力,力图使赤道面与地球轨道面相重合,达到平衡状态。但是,地球自转的惯性作用,使其维持这种倾斜状态。于是,地球就在月球和太阳的不平衡的吸引力共同作用下产生了摆动,这种摆动表现为地轴以黄轴为轴做周期性的圆锥运动,圆锥的半径为23°26′,即等于黄赤交角。地轴的这种运动,称为地轴进动。地轴进动方向为自东向西,即同地球自转和公转方向相反,而陀螺的进动方向与自转方向是一致的。