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    太陽視運動規(guī)律

    發(fā)布時間:2023-04-13 20:21:09     稿源: 創(chuàng)意嶺    閱讀: 54        

    大家好!今天讓創(chuàng)意嶺的小編來大家介紹下關(guān)于太陽視運動規(guī)律的問題,以下是小編對此問題的歸納整理,讓我們一起來看看吧。

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    本文目錄:

    太陽視運動規(guī)律

    一、我們老師說太陽東北升西北落 全球都一樣那是什么時候 冬至日,夏至日都一樣??

    地球自轉(zhuǎn)的結(jié)果。準(zhǔn)確地講,在北半球夏季,全球各地(除赤道和極點外)太陽都是東北升起,西北方向落下,在北半球冬季(除赤道和極點外)太陽是東南升起,西南方向落下,只有在春分日 秋分兩日,全球各地太陽都是東升西落的..

    太陽升落方位問題是《地球運動》教學(xué)中遇到的疑難問題,《地理教育》雜志曾連續(xù)刊發(fā)多篇文章對此進(jìn)行討論,本文系其中之一,刊發(fā)于93年第4期。本文從緯度、季節(jié)、南北半球比較三個方面考察太陽升落方位的變化規(guī)律,文字深入淺出,通俗易懂,適合于中學(xué)地理教師及高校地理系學(xué)生閱讀,可供《地球概論》教學(xué)及《高中地理》教學(xué)參考。

    由于黃赤交角的存在,使天球上的太陽不斷相對于天赤道作回歸運動,其真接結(jié)果是造成太陽赤緯(即δ)的周年變化(表現(xiàn)在地面上便是太陽直射點的南北移動),進(jìn)而導(dǎo)致太陽周日圈反復(fù)地北進(jìn)南退,伴隨這種北進(jìn)南退,地面觀察者眼中太陽的升落方位亦出現(xiàn)有規(guī)律的變化。

    太陽升落方位的變化規(guī)律可以從以下幾個方面來考察:

    1.隨緯度的變化規(guī)律:這種規(guī)律可以概括為一句話即:太陽赤緯不為零時,緯度越高(不管南北緯),太陽升落的方位角(以東點、西點為起點,在地平圈上度量,偏北為正,偏南為負(fù),用符號A表示)越大,而且太陽赤緯為正(負(fù))即太陽直射在北(南)半球時,方位角為正(負(fù)),亦即太陽升落方位偏北(南)。根據(jù)緯度的差異又可分為以下六種情況:

    (1)在赤道上看:由于太陽周日圈與地平圈直交,故一年四季太陽都是垂直地升起而又垂直地落下,且太陽赤緯是多少度,太陽升落方位便是多少度,即δ=A。例如:每年11月7日,太陽赤緯約為-16°19′即太陽直射南緯16°19′,此日的太陽升落方位亦為-16°19′,即在赤道上看11月7日這天太陽是從正東偏南16°19′處升起,在正西偏南16°19′處下落。

    (2)在開始出現(xiàn)極晝的緯度上看:由于太陽周日圈最低點與地平圈相切,故太陽升落方位最大為90°即與北點或南點重合。例如:6月22日北極圈上開始出現(xiàn)極晝,太陽周日圈全部在地平圈以上,其最低點恰與北點相切,故這天在北極圈上看太陽,是從正東偏北90°即正北方位開始升起,而在正西偏北90°即正北方位下落到最低點,換句話說就是6月22日在北極圈上看太陽升落方位為+90°。

    (3)在開始出現(xiàn)極晝的緯度到極點之間看:由于太陽周日圈全部位于地平圈以上而且是傾斜的,故一天中太陽高度仍有變化,太陽開始升起和下落到的最低點方位角均為90°即太陽升落方位亦與北點或南點重合。例如:6月22日在70°N處看太陽,一天中太陽總在地平以上轉(zhuǎn)圈,只在半夜時下落到最低點,此時太陽位于正北方天空,方位角為+90°。

    (4)極晝期間在極點上看:由于太陽周日圈始終平行于地平圈,故一天中的太陽高度沒有變化,始終等于該日太陽赤緯,太陽只有方位變化而無所謂升落,因而不存在升落方位問題。例如:12月22日在南極點上看,太陽周日圈始終高出地平23°26′,且只有方位變化(每日一周)而無所謂升落,故不存在升落方位問題。

    (5)在開始出現(xiàn)極夜的緯度上看:由于太陽周日圈最高點與地平圈相切,故太陽只在正午時在方位為900的一點出現(xiàn),但剛一露臉即已下落。如8月7日太陽赤緯為+16°19′即太陽直射北緯16°19′,該日南緯73°41′的地方出現(xiàn)極夜,這天太陽只在正午時在方位為90°的一點即正北方露一下臉。

    (6)在赤道與極晝極夜出現(xiàn)的緯度之間看:由于太陽周日圈與地平圈斜交,且緯度越高,兩者之間的夾角越小,故太陽升落的方位角也就越大,而且普遍地A>δ。方位角的大小可用球面三角正弦公式求得:sinA=sinδ/cosψ( 式中A為方位角,δ為太陽赤緯,ψ為當(dāng)?shù)鼐暥?)。例如:12月22日太陽赤緯為-23°26′,赤道上方位為-23°26′,南北回歸線上為-25°41′,南北緯45°為-34°13′,極圈上為-90°。

    2.隨季節(jié)的變化規(guī)律:這種規(guī)律也可以概括為一句話即:太陽赤緯值越大(?。?,方位角越大(小),而且赤緯為正(負(fù))方位為正(負(fù))即太陽升落方位偏北(南)。例如:

    (1)每年的3月21日與9月23日即二分日:太陽赤緯為0°即太陽直射赤道,太陽周日圈與天赤道重合。由于天赤道在當(dāng)?shù)靥炜罩械奈恢媚藮|點、西點、Q點(又稱上點,其位置在赤道上與當(dāng)?shù)靥祉斨睾?,北半球在天頂正南相?dāng)當(dāng)?shù)鼐暥鹊囊稽c,南半球在當(dāng)?shù)靥祉斦毕喈?dāng)當(dāng)?shù)鼐暥鹊囊稽c)的連線,故全球各緯度看太陽都是從正東方位升起,在正西方位下落,其中正午時的太陽位置在赤道上位于天頂,北(南)半球位于天頂以南(北)相當(dāng)當(dāng)?shù)鼐暥鹊囊稽c。

    (2)每年的6月22日與12月22日即二至日:6月22日太陽赤緯為+23°26′,達(dá)一年中最大值,各緯度方位角皆為正(北偏)且亦達(dá)一年中最大值;12月22日太陽赤緯為-23°26′,絕對值亦達(dá)到一年中最大值,故各緯度方位角皆為負(fù)(南偏)且亦達(dá)到最大值。

    (3)夏半年與冬半年的情況是:3月21日以后到9月23日以前太陽直射點在北半球,太陽赤緯為正,各地方位角均為正,這段時間內(nèi)太陽升落方位均偏北即從東偏北方向升起在西偏北方向落下;9月23日以后到次年3月21日以前,太陽赤緯為負(fù),直射點在南半球,各地方位角均為負(fù),這段時間內(nèi)太陽升落方位均偏南即從東偏南的方向升起在西偏南方向落下。

    (4)據(jù)太陽赤緯隨季節(jié)的變化情況可知:6月22日以后到12月22日,太陽周日圈不斷南退,太陽赤緯由+23°26′逐漸變化為-23°26′,太陽升落方位在各緯度都將是由最偏北逐漸過渡為最偏南;12月22日以后到次年6月22日,太陽周日圈不斷北進(jìn),太陽赤緯由-23°26′逐漸變化為-23°26′,這期間太陽升落方位在各緯度亦由最偏南逐漸過渡為最偏北。

    3.南北半球比較也有幾條規(guī)律可循:

    (1)太陽升落方位是偏北還是偏南在全球各緯度都是一致的,與所處哪個半球無關(guān),所不同的僅是因為緯度不同偏北偏南的程度不同。原因是各緯度的東點與西點是共同的,都是當(dāng)?shù)氐仄饺εc天赤道的兩個交點。例如:12月22日,全球各緯度看太陽升落方位都是偏南,北半球是如此,南半球亦是如此,所不同的只是因為各地緯度不同看到太陽升落方位偏南的程度不同,在赤道上為-23°26′,15°N、S處為 -24°18′,23°26′N、S處為-25°41′,45°N、S處為-34°13′,66°34′N、S處為-90°。

    (2)南北半球緯度相同的地方,同一日期的太陽升落方位亦相同,但晝夜長短狀況剛好相反。例如:6月22日,15°N、S處看太陽升落方位都是+24°18′即從東偏北24°18′處升起,在西偏北24°18′處下落,但在15°N看太陽周日圈向南傾斜,地平以上部分大于地平以下部分,晝夜長短狀況表現(xiàn)為晝長夜短,而在15°S處看則太陽周日圈向北傾斜,地平以上部分小于地平以下部分,晝夜長短狀況表現(xiàn)為晝短夜長。

    (3)不管哪個半球,只要太陽赤緯值的絕對值相同,則同一緯度上看太陽升落方位的絕對值亦相同,但表現(xiàn)在晝夜長短狀況上則可能有晝長和夜長兩種情況。例如:太陽赤緯值的絕對值均為23°26′,在45°N處各地看太陽升落方位的絕對值均為34°13′,但這可能有以下二種情況:一是太陽赤緯值為+23°26′,此時太陽是從東偏北34°13′處升起在西偏北34°13′處下落,晝夜長短狀況表現(xiàn)為晝長夜短;二是太陽赤緯值為-23°26′,此時太陽是從東偏南34°13′處升起在西偏南34°13′處下落,晝夜長短狀況表現(xiàn)為晝短夜長。

    總之,太陽升落方位不是固定不變的,它因緯度而不同,隨季節(jié)而變化,它是太陽回歸運動在地面上的反映。只要掌握了太陽回歸運動或太陽直射點在地面上的移動規(guī)律,太陽升落方位的變化規(guī)律便可迎刃而解。只是要注意:除赤道外,太陽周日圈與地平圈并不垂直相交,因而只有在赤道上A=δ,而在其它緯度上都是A>δ;極夜期間不存在太陽升落亦無所謂太陽升落方位;極晝期間(除極點外)太陽升落方位均為90°,只有極點上太陽周日圈平行于地平圈,太陽高度始終等于太陽赤緯,不存在太陽升落方位問題

    夠詳細(xì)了吧?。。?!

    二、地球公轉(zhuǎn)規(guī)律?

    地球公轉(zhuǎn)的特性

    像地球的自轉(zhuǎn)具有其獨特規(guī)律性一樣,地球的公轉(zhuǎn)也有其自身的規(guī)律。這些規(guī)律從地球軌道、地球軌道面和黃赤交角、地球公轉(zhuǎn)的周期和地球公轉(zhuǎn)速度等幾個方面表現(xiàn)出來。

    地球公轉(zhuǎn)軌道和方向

    地球在公轉(zhuǎn)過程中,所經(jīng)過的路線上的每一點,都在同一個平面上,而且構(gòu)成一個封閉曲線。這種地球在公轉(zhuǎn)過程中所走的封閉曲線,叫做地球軌道。如果我們把地球看成為一個質(zhì)點的話,那么地球軌道實際上是指地心的公轉(zhuǎn)軌道。

    嚴(yán)格地說,地球公轉(zhuǎn)的中位位置不是太陽中心,而是地球和太陽的公共質(zhì)量中心,不僅地球在繞該公共質(zhì)量中心在轉(zhuǎn)動,而且太陽也在繞該點在轉(zhuǎn)動。但是,太陽是太陽系的中心天體,地球只不過是太陽系中一顆普通的行星。太陽的質(zhì)量是地球質(zhì)量的33萬倍,日地的公共質(zhì)量中心離太陽中心僅450千米。這個距離與約為70萬千米的太陽半徑相比,實在是微不足道的,與日地1.5億千米的距離相比,就更小了。所以把地球公轉(zhuǎn)看成是地球繞太陽(中心)的運動,與實際情況是十分接近的。

    地球軌道的形狀是一個接近正圓的橢圓,太陽位于橢圓的一個焦點上。橢圓有半長軸、半短軸和半焦距等要素,分別用a、b、c表示,其中a又是短軸兩端對于焦點(F1、F2)的距離。

    半焦距與半長軸和平短軸之間存在著這樣的關(guān)系:

    即 c2=a2-b2

    半焦距c與半長軸a的比值c/a,是橢圓的偏心率,用e表示,即e=c/a,

    偏心率是橢圓形狀的一種定量表示,e的數(shù)值大于0而小于1。橢圓越接近于圓形,則e的數(shù)值就越小,即接近于0;反之,橢圓越扁,e的數(shù)值就越大。經(jīng)過測定,地球軌道的半長軸a為149600000千米,半短軸b為149580000千米。根據(jù)這個數(shù)據(jù)計算出地球軌道的偏心率為:

    可見,地球軌道非常接近于圓形。

    由于地球軌道是橢圓形的,隨著地球的繞日公轉(zhuǎn),日地之間的距離就不斷變化。地球軌道上距太陽最近的一點,即橢圓軌道的長軸距太陽較近的一端,稱為近日點。在近代,地球過近日點的日期大約在每年一月初。此時地球距太陽約為147100000千米,通常稱為近日距。地球軌道上距太陽最遠(yuǎn)的一點,即橢圓軌道的長軸距太陽較遠(yuǎn)的一端,稱為遠(yuǎn)日點。在近代,地球過遠(yuǎn)日點的日期大約在每年的7月初。此時地球距太陽約為152100000千米,通常稱為遠(yuǎn)日距。近日距和遠(yuǎn)日距二者的平均值為149600000千米,這就是日地平均距離,即1個天文單位。

    根據(jù)橢圓周長的計算公式:

    L=2πα(1-0.25×e2)

    計算出地球軌道的全長是940000000千米。

    地球的公轉(zhuǎn)方向與自轉(zhuǎn)方向一致,從黃北極看,是按逆時針方向公轉(zhuǎn)的,即自西向東。這與太陽系內(nèi)其它行星及多數(shù)衛(wèi)星的公轉(zhuǎn)方向是一致的。

    太陽周年視運動

    地球公轉(zhuǎn)是從太陽的周年視運動中發(fā)現(xiàn)的。為了說明太陽的周年視運動,我們首先用一個動點與一個定點的關(guān)系來進(jìn)行分析。

    假如,動點A在繞定點B做圓周運動。則在定點B看上去,A點的軌跡是一個圓形,A點的運動方向是逆時針的。這種情況,與從動點A看定點B的運動特征是完全相同的,B點的運動軌跡也是圓形的,運動方向也是逆時針的。但是,A繞B的運動是一種真運動,而B繞A的運動則是一種視運動,它是A繞B運動的一種直觀反映。

    地球的繞日公轉(zhuǎn)和在地球上的觀測者見到的太陽視運動的特點與上述情況相同。盡管實際情況是地球繞日公轉(zhuǎn),但是作為地球上的觀測者,只能感到太陽相對于星空的運動,這種運動的軌跡平面與地球軌道平面是重合的,方向、速度和周期都與地球的相同。太陽相對星空的運動,是一種視運動,稱為太陽周年視運動。太陽周年視運動實際上是地球公轉(zhuǎn)在天球上的反映。

    地球軌道面和黃赤交角

    如前所述,地球在其公轉(zhuǎn)軌道上的每一點都在相同的平面上,這個平面就是地球軌道面。地球軌道面在天球上表現(xiàn)為黃道面,同太陽周年視運動路線所在的平面在同一個平面上。

    地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)是同時進(jìn)行的,在天球上,自轉(zhuǎn)表現(xiàn)為天軸和天赤道,公轉(zhuǎn)表現(xiàn)為黃軸和黃道。天赤道在一個平面上,黃道在另外一個平面上,這兩個同心的大圓所在的平面構(gòu)成一個23°26′的夾角,這個夾角叫做黃赤交角。

    黃赤交角的存在,實際上意味著,地球在繞太陽公轉(zhuǎn)過程中,自轉(zhuǎn)軸對地球軌道面是傾斜的。由于地軸與天赤道平面是垂直的,地軸與地球軌道面交角應(yīng)是90°——23°26′,即66°34′。地球無論公轉(zhuǎn)到什么位置,這個傾角是保持不變的。

    在地球公轉(zhuǎn)的過程中,地軸的空間指向在相當(dāng)長的時期內(nèi)是沒有明顯改變的。目前北極指向小熊星座α星,即北極星附近,這

    就是天北極的位置。也就是說,地球在公轉(zhuǎn)過程中地軸是平行地移動的,所以無論地球公轉(zhuǎn)到什么位置,地軸與地球軌道面的夾角是不變的,黃赤交角是不變的。

    黃赤交角的存在,也表明黃極與天極的偏離,即黃北極(或黃南極)與天北極(或天南極)在天球上偏離23°26′。

    我們所見到的地球儀,自轉(zhuǎn)軸多數(shù)呈傾斜狀態(tài),它與桌面(代表地球軌道面)呈66°34′的傾斜角度,而地球儀的赤道面與桌面呈23°26′的交角,這就是黃赤交角的直觀體現(xiàn)。

    地球公轉(zhuǎn)周期及歲差

    地球繞太陽公轉(zhuǎn)一周所需要的時間,就是地球公轉(zhuǎn)周期?;\統(tǒng)地說,地球公轉(zhuǎn)周期是一“年”。因為太陽周年視運動的周期與地球公轉(zhuǎn)周期是相同的,所以地球公轉(zhuǎn)的周期可以用太陽周年視運動來測得。地球上的觀測者,觀測到太陽在黃道上連續(xù)經(jīng)過某一點的時間間隔,就是一“年”。由于所選取的參考點不同,則“年”的長度也不同。常用的周期單位有恒星年、回歸年和近點年。

    地球公轉(zhuǎn)的恒星周期就是恒星年。這個周期單位是以恒星為參考點而得到的。在一個恒星年期間,從太陽中心上看,地球中心從以恒星為背景的某一點出發(fā),環(huán)繞太陽運行一周,然后回到天空中的同一點;從地球中心上看,太陽中心從黃道上某點出發(fā),這一點相對于恒星是固定的,運行一周,然后回到黃道上的同一點。因此,從地心天球的角度來講,一個恒星年的長度就是視太陽中心,在黃道上,連續(xù)兩次通過同一恒星的時間間隔。

    恒星年是以恒定不動的恒星為參考點而得到的,所以,它是地球公轉(zhuǎn)360°的時間,是地球公轉(zhuǎn)的真正周期。用日的單位表示,其長度為365.2564日,即365日6小時9分10秒。

    地球公轉(zhuǎn)的春分點周期就是回歸年。這種周期單位是以春分點為參考點得到的。在一個回歸年期間,從太陽中心上看,地球中心連續(xù)兩次過春分點;從地球中心上看,太陽中心連續(xù)兩次過春分點。從地心天球的角度來講,一個回歸年的長度就是視太陽中心在黃道上,連續(xù)兩次通過春分點的時間間隔。

    春分點是黃道和天赤道的一個交點,它在黃道上的位置不是固定不變的,每年西移50〃.29,也就是說春分點在以“年”為單位的時間里,是個動點,移動的方向是自東向西的,即順時針方向。而視太陽在黃道上的運行方向是自西向東的,即逆時針的。這兩個方向是相反的,所以,視太陽中心連續(xù)兩次春分點所走的角度不足360°,而是360°—50〃.29即359°59′9〃.71,這就是在一個回歸年期間地球公轉(zhuǎn)的角度。因此,回歸年不是地球公轉(zhuǎn)的真正周期,只表示地球公轉(zhuǎn)了359°59′9〃.71的角度所需要的時間,用日的單位表示,其長度為365.2422日,即365日5小時48分46秒。

    地球公轉(zhuǎn)的近日點周期就是近點年。這種周期單位是以地球軌道的近日點為參考點而得到的。在一個近點年期間,地球中心(或視太陽中心)連續(xù)兩次過地球軌道的近日點。由于近日點是一個動點,它在黃道上的移動方向是自西向東的,即與地球公轉(zhuǎn)方向(或太陽周年視運動的方向)相同,移動的量為每年11〃,所以,近點年也不是地球公轉(zhuǎn)的真正周期,一個近點年地球公轉(zhuǎn)的角度為360°+11〃,即360°0′11〃,用日的單位來表示,其長度365.2596日,即365日6小時13分53秒。

    只有恒星年才是地球公轉(zhuǎn)的真正周期。在下面章節(jié)中,我們將學(xué)習(xí)到回歸年是地球寒暑變化周期,即四季變化的周期,它與人類的生活生產(chǎn)關(guān)系極為密切?;貧w年略短于恒星年,每年短20分24秒,在天文學(xué)上稱為歲差。

    為什么春分點每年西移50〃.29而造成歲差現(xiàn)象呢?這是地軸進(jìn)動的結(jié)果。

    地軸的進(jìn)動同地球的自轉(zhuǎn)、地球的形狀、黃赤交角的存在以及月球繞地球公轉(zhuǎn)軌道的特征,有著密切的聯(lián)系。

    地軸的進(jìn)動類似于陀螺的旋轉(zhuǎn)軸環(huán)繞鉛垂線的擺動。當(dāng)急轉(zhuǎn)的陀螺傾斜時,旋轉(zhuǎn)軸就繞著與地面垂直的軸線,畫圓錐面,陀螺軸發(fā)生緩慢的晃動。這是因為地球引力有使它傾倒的趨勢,而陀螺本身旋轉(zhuǎn)運動的慣性作用,又使它維持不倒,于是便在引力作用下發(fā)生緩慢的晃動。這就是陀螺的進(jìn)動。

    地球的自轉(zhuǎn),就好像是一個不停地旋轉(zhuǎn)著的龐大無比的大“陀螺”,由于慣性作用,地球始終在不停地自轉(zhuǎn)著。地球自身的形狀類似于一個橢球體,赤道部分是凸出的,即有一個赤道隆起帶。同時,由于黃赤交角的存在,太陽中心與地球中心的連線,不是經(jīng)常通過赤道隆起帶的。所以,太陽對地球的吸引力,尤其是對于赤道隆起帶的吸引力,是不平衡的。另外,月球繞地球公轉(zhuǎn)的軌道平面,與黃道面和天赤道面都不重合,與黃道面呈5°9′的夾角,也就是說,地球中心與月球中心的連線,也不是經(jīng)常通過赤道隆起帶。所以,月球?qū)Φ厍虻奈?,尤其是對赤道隆起帶的吸引力,也是不平衡的。?jù)萬有引力定律,F1>F2。

    日月的這種不平衡吸引力,力圖使赤道面與地球軌道面相重合,達(dá)到平衡狀態(tài)。但是,地球自轉(zhuǎn)的慣性作用,使其維持這種傾斜狀態(tài)。于是,地球就在月球和太陽的不平衡的吸引力共同作用下產(chǎn)生了擺動,這種擺動表現(xiàn)為地軸以黃軸為軸做周期性的圓錐運動,圓錐的半徑為23°26′,即等于黃赤交角。地軸的這種運動, 稱為地軸進(jìn)動。地軸進(jìn)動方向為自東向西,即同地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)方向相反,而陀螺的進(jìn)動方向與自轉(zhuǎn)方向是一致的。

    這是因為陀螺有“傾倒”的趨勢,而地軸有“直立”的趨勢。

    地軸進(jìn)動的速度非常緩慢,每年進(jìn)動50〃.29,進(jìn)動的周期是25800年。

    由于地軸的進(jìn)動,造成地球赤道面在空間的傾斜方向發(fā)生了改變,引起天赤道相應(yīng)的變化,致使天赤道與黃道的交點——春分點和秋分點,在黃道上相應(yīng)地移動。移動的方向是自東向西的,即與地球公轉(zhuǎn)方向相反,每年移動的角度為50〃.29。因此,年的長度,以春分點為參考點周期單位要比以恒定不動的恒星為參考點的周期單位略短,這就是產(chǎn)生歲差的原因。

    由于地軸的進(jìn)動,造成地球的南北兩極的空間指向發(fā)生改變,使天極以25800年為周期繞黃極運動。所以,天北極和天南極在天球上的位置也是在緩慢地移動著。北極星在公元前3000年曾是天龍座α星,目前的北極星在小熊座α星附近,到了公元7000年,移到仙王座α星附近,到公元14000年,織女星將成為北極星。

    由于地軸進(jìn)動造成天極和春分點在天球上的移動,以其為依據(jù)而建立起來的天球坐標(biāo)系也必然相應(yīng)地變化。對赤道坐標(biāo)系來說,恒星的赤經(jīng)和赤緯要發(fā)生變化,對黃道坐標(biāo)系來說,恒星的黃經(jīng)要發(fā)生改變。但是,地軸的進(jìn)動不改變黃赤交角,即地軸在進(jìn)動時,地軸與地球軌道面的夾角始終是66°34′。

    在這里還要說明一下,由于地軸進(jìn)動而造成的天極、春分點的移動角度相對來講是很微小的,在較長的時間里不會有很大的移動。所以,我們?nèi)匀豢梢哉f天極和春分點在天球上的位置不變,恒星的赤經(jīng)、赤緯和黃經(jīng)也可以粗略地認(rèn)為是不變的,以此為依據(jù)而建立的星表、星圖仍是可以長期使用的。

    地球公轉(zhuǎn)速度

    地球公轉(zhuǎn)是一種周期性的圓周運動,因此,地球公轉(zhuǎn)速度包含著角速度和線速度兩個方面。如果我們采用恒星年作地球公轉(zhuǎn)周期的話,那么地球公轉(zhuǎn)的平均角速度就是每年360°,也就是經(jīng)過365.2564日地球公轉(zhuǎn)360°,即每日約0°.986,亦即每日約59′8〃。地球軌道總長度是940000000千米,因此,地球公轉(zhuǎn)的平均線速度就是每年9.4億千米,也就是經(jīng)過365.2564日地球公轉(zhuǎn)了9.4億千米,即每秒鐘29.7千米,約每秒30千米。

    依據(jù)開普勒行星運動第二定律可知,地球公轉(zhuǎn)速度與日地距離有關(guān)。地球公轉(zhuǎn)的角速度和線速度都不是固定的值,隨著日地距離的變化而改變。地球在過近日點時,公轉(zhuǎn)的速度快,角速度和線速度都超過它們的平均值,角速度為1°1′11〃/日,線速度為30.3千米/秒;地球在過遠(yuǎn)日點時,公轉(zhuǎn)的速度慢,角速度和線速度都低于它們的平均值,角速度為57′11〃/日,線速度為29.3千米/秒。地球于每年1月初經(jīng)過近日點,7月初經(jīng)過遠(yuǎn)日點,因此,從1月初到當(dāng)年7月初,地球與太陽的距離逐漸加大,地球公轉(zhuǎn)速度逐漸減慢;從7月初到來年1月初,地球與太陽的距離逐漸縮小,地球公轉(zhuǎn)速度逐漸加快。

    我們知道,春分點和秋分點對黃道是等分的,如果地球公轉(zhuǎn)速度是均勻的,則視太陽由春分點運行到秋分點所需要的時間,應(yīng)該與視太陽由秋分點運行到春分點所需要的時間是等長的,各為全年的一半。但是,地球公轉(zhuǎn)速度是不均勻的,則走過相等距離的時間必然是不等長的。視太陽由春分點經(jīng)過夏至點到秋分點,地球公轉(zhuǎn)速度較慢,需要186天多,長于全年的一半,此時是北半球的夏半年和南半球的冬半年;視太陽由秋分點經(jīng)過冬至點到春分點,地球公轉(zhuǎn)速度較快,需要179天,短于全年的一半,此時是北半球的冬半年和南半球的夏半年。由此可見,地球公轉(zhuǎn)速度的變化,是造成地球上四季不等長的根本原因。

    首先了解幾個名詞:

    1,一光年:是指一年時間里面光走過的距離,注意,光年是長度單位。

    2,地球公轉(zhuǎn):我們的地球以每秒29.79公里的速度,沿著一個偏心率很小的橢圓繞著太陽公轉(zhuǎn)。走完大約約9.4億公里的一圈路程要花365天又6小時,即大約一年。 (日地平均距離是1.5億公里)

    當(dāng)然,樓主的問題可以理解為:光在一年時間里面走過的距離是地球公轉(zhuǎn)的周長的多少倍?答案;由于1光年是光在一年時間里面走過的距離,地球公轉(zhuǎn)周長是地球一年走過的弧長,時間都是一年。所以距離之比就是光速300000km/s和地球公轉(zhuǎn)的速度29.79km/s之比:n=300000/29.79=10000倍。

    關(guān)于補(bǔ)充問題:地球圍繞太陽公轉(zhuǎn)一周的距離是多少?這里的距離實際上是周長,一周的弧長。我們已經(jīng)知道地球公轉(zhuǎn)軌道半徑1.5億公里,很容易算出周長的。根據(jù)公式s=2×3.14×1.5億,大約9.4億公里。

    三、鐘表定向法

    “鐘表定向”的“科學(xué)原理”

    傅科的實驗使我們親眼見到了地球的均勻自轉(zhuǎn)。隨著地球自轉(zhuǎn),在人們的視覺假象中,太陽就出現(xiàn)了東升西落的現(xiàn)象。地球自轉(zhuǎn)一周,好像太陽繞地球旋轉(zhuǎn)了360°。手表面上的時針的旋轉(zhuǎn)也是勻速的,“太陽繞地球旋轉(zhuǎn)”一周的過程中,經(jīng)歷了24小時,時針繞表心旋轉(zhuǎn)了720°。“太陽繞地球旋轉(zhuǎn)”15度,經(jīng)歷約1小時,時針繞表心旋轉(zhuǎn)了30°。 這樣,當(dāng)我們視覺中太陽繞地球旋轉(zhuǎn)角度θ時,表面上時針旋轉(zhuǎn)的角度將是2θ,大致是同步的。 而我們又知道,在北回歸線以北,地方時的12點就是太陽位于正南方的時刻。如果我們將手表上時數(shù)的一半——6時指向正南,手表上12點所指向的方向就是正北了,每隔一小時,太陽視位置轉(zhuǎn)過約15度,表面上轉(zhuǎn)過約半小時(15度)。 因此,如果算出地方時的一半,將手表的相應(yīng)刻度指向太陽,12時的方向就是正北方。 規(guī)律一:用地方時一半的手表刻度指向太陽,12時的方向就是正北方 了。如果用手表的時針指向太陽,正南方應(yīng)該在什么地方呢?比如地方時9點時,離正午還有3個小時,太陽位置應(yīng)該在正南偏東(3×15°)45°,如果用手表上的時針(9點)指向太陽,9點與12點的角平分線方向(10點半)就是正南,相反方向就是正北。 規(guī)律二:用時針指向太陽,時針與12時的角平分線指向正南。 也就是說依據(jù)的原理就是太陽視運動360度用24小時,而實際上太陽視運動平面與地平面并不重合,太陽視運動每小時轉(zhuǎn)過的角度投影到平面上后也與15度不完全相同,因此這些方法都是大致判斷,而非絕對正確的。當(dāng)然,這種方法具有很多的局限性,并不是很科學(xué)的,在北半球的中緯,春秋分時,采用地方時,才可大致估計,如果這些條件都不注意,判斷出來的方向?qū)⑴c實際情況相差很大。

    四、為什么月球視運動比太陽視運動快?

    太陽在一天當(dāng)中相對于背景恒星的位置可以認(rèn)為是不變的,而月球還要自西內(nèi)向東公轉(zhuǎn),因此容在地球上看去,月球會在天空背景上緩慢的向東移動,月球的視運動速度快于太陽,其根本原因在于地球的公轉(zhuǎn)周期遠(yuǎn)大于月球的公轉(zhuǎn)周期。

    月球的自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)的周期相等(稱為潮汐鎖定),因此月球始終以同一面朝向著地球。地球海洋潮汐的產(chǎn)生主要是由于月球引力的作用。

    由于地球海洋的潮汐作用力與地球自轉(zhuǎn)的方向相反,地球的自轉(zhuǎn)總是受到一個極其微弱的作用力在給地球自轉(zhuǎn)“剎車”,長期積累下來,有充分的證據(jù)表明,地球的自轉(zhuǎn)周期越來越慢,一天的時間極其緩慢地增長,大約幾年增加1秒。

    太陽視運動規(guī)律

    擴(kuò)展資料:

    月球正面大量分布著由暗色的火山噴出的玄武巖熔巖流充填的巨大撞擊坑,形成了廣闊的平原,稱為“月?!?,實際上“月?!敝幸坏嗡矝]有。

    月海的外圍和月海之間夾雜著明亮的、古老的斜長巖高地和顯目的撞擊坑。它是天空中除太陽之外最亮的天體,盡管它呈現(xiàn)非常明亮的白色,但其表面實際很暗,反射率僅略高于舊瀝青。

    由于月球在天空中非常顯眼,再加上規(guī)律性的月相變化,自古以來就對人類文化如神話傳說、宗教信仰、哲學(xué)思想、歷法編制、文學(xué)藝術(shù)和風(fēng)俗傳統(tǒng)等產(chǎn)生重大影響。

    以上就是關(guān)于太陽視運動規(guī)律相關(guān)問題的回答。希望能幫到你,如有更多相關(guān)問題,您也可以聯(lián)系我們的客服進(jìn)行咨詢,客服也會為您講解更多精彩的知識和內(nèi)容。


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