• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.形成原因
  • 4.主要影响
  • 5.观测发现
  • 5.1.极移
  • 5.2.进动
  • 6.背景资料
  • 7.时间概念
  • 8.速度变化
  • 9.本体运动
  • 10.空间运动
  • 11.证明方法
  • 11.1.炮弹法
  • 11.2.重力法
  • 11.3.测量法
  • 12.参考资料

地球自转

地球绕着地轴自西向东旋转的地理现象

地球自转(Earth Rotation)是指地球绕着地轴自西向东旋转的地理现象1

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地球自转是地球的一种重要运动形式,昼夜更替、时差的产生、四季变化、日月星辰的东升西落都是地球自转的结果。从北极点上空看,地球自转呈逆时针方向(南极点反之)。地球自转轴与黄道面成66.34度夹角,与赤道面垂直。地球自转角速度约为15°/小时,但南北极点无角速度;其线速度因纬度而异,自赤道向两极渐小,赤道处最大(1670千米/小时),两极的线速度为零2地球自转一周耗时23小时56分,约每隔10年自转周期会增加或减少千分之三至千分之四秒3,平均每一个世纪,地球自转一圈时间增加约0.0018秒。4亿年前,地球自转一周只要22小时4

地球自转速率在年际尺度上的变化,与地球内部的地核运动和磁场变化相关;在日长上的季节变化与大气运动、海洋运动、陆地水、冰川运动以及气候变化等地球表层因素有关5

如果地球突然停止自转,而地球内部由于受到惯性影响仍在运动,会造成大规模的板块运动,引发地裂、火山爆发、地震和海啸等;还会导致地球的磁场消失,宇宙射线和辐射会直接照射到地球上,使生物基因突变几率和致癌风险大大上升6

基本信息

  • 中文名

    地球自转

  • 外文名

    The earth's rotation

  • 定义

    地球绕着地轴自西向东转动

  • 应用学科

    地理学(一级学科)地理学总论(二级学科)

  • 自转一周时间

    23小时56分

形成原因

陀螺仪和地球

假设宇宙中有以太的存在,由于以太的存在范围无限大,并且一直处于运动状态,地球及太阳均处于以太当中,地球及太阳都会受到来自以太的作用力,并且在这个力的作用下沿着以太的运动方向开始运动,而地球在受到以太的作用力时还要受到太阳的对它的吸引,在这两种起到决定性的力的作用下,地球开始自转。

关于地球自转的各种理论都还是假说。考虑地球自转的成因应该和地球公转结合起来,在宇宙中没有绝对静止的物体,受到各种外力的大质量的天体为了保持自身运动的平衡性必然依靠自转来维系平衡性。小质量的粒子由于运动的速度极快,也必须依靠自转来维系自身运动的平衡。这一点可以参考陀螺的运动原理,自转的物体在运动中对外力的耐受性较高。

地球自转

传统的观点认为,太阳和行星皆形成于一团巨大的原始旋转星云物质。当这些原始旋转星云物质在自身引力作用下自行收缩时,由于角动量守恒,星云物质越收缩,越致密,旋转也就越来越快,当星球形成后,星云物质的旋转角动量就变成了寻求的自转角动量。首先,太阳系起源于一团星云物质,本身就是一种假说,所以,上述传统的关于地球自转的起源的解释也就是不确定的东西。我们不应该把这种解释视为金科玉律。其次,这种传统解释有许多不能自圆其说的地方。按照这种观点,原始星云应是按照同一方向以基本相同的角速度旋转的,这样形成的星球则应该是质量越大,其自转速度也越快,太阳系所有的天体应该是朝同一方向公转和自转。然而,太阳系的现状却偏偏不是这样。一是太阳的质量约为行星总质量的750倍,占整个太阳系质量的99%以上,但是它的角动量却只有全系统的2%,行星的质量虽小,其角动量却很大;二是太阳系绝大多数天体是按逆时针方向旋转的(包括公转和自转),但金星和少数卫星却是按顺时针方向旋转的。

正因为传统的关于地球自转的解释有许多漏洞,所以有学者提出了一些新的解释。

美国有一位天文学家认为,原始行星不自转。太阳对原始行星的吸引使其朝太阳的一边隆起,凸出来。当原始行星绕太阳公转时,这个隆起部分偏离朝太阳的方向,但是太阳对隆起部分的吸引又把它拉回朝向太阳的方向,这样就强迫行星自转起来。当然,这位天文学家的解释也有许多问题,例如,为什么大多数行星斜着身子按逆时针自转和公转,而金星是按顺时针自转,天王星是躺着身子自转和公转?

现代科学研究表明,行星的自转并非一成不变的。最为突出的是我们的地球,其自转有明显的波动:一年中,8月间地球自转最快,3~4月间自转最慢。在各个世纪和不同的年份自转也不是均匀的,如17世纪地球自转比较快,20世纪30~40年代自转加快,60~70年代自转减慢,到了80~90年代自转又加快。

地球的自转在不断地变化,这说明有一处原动力在为地球的自转加速和减速。那么,这一原动力是什么呢?

有人说,地球自转变化与南极有关。南极的巨大冰川,正在慢慢融化,也就是说,南极大陆的冰块在减少,重量正在减轻。这样,地球失去了平衡,影响了自转速度。但是,这种变化是单向的,它不可能既给地球自转加速,又给自转减速。

还有一种解释是:季风影响地球自转。有科学家计算过,每年由季风从大陆转移到海洋,又从海洋转移到大陆的空气,重量竟达300万亿吨。这么大重量的物质从地球一处转移到另一处,足可以影响地球的重心,改变地球的角动量分布,使地球自转发生加速或减速变化。

主要影响

昼夜交替

地球自转

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