地球自轉(zhuǎn)
地球存在繞自轉(zhuǎn)軸自西向東的自轉(zhuǎn)，平均角速度為每小時轉(zhuǎn)動15度。在地球赤道上，自轉(zhuǎn)的線速度是每秒465米。天空中各種天體東升西落的現(xiàn)象都是地球自轉(zhuǎn)的反映。人們最早利用地球自轉(zhuǎn)作為計量時間的基準(zhǔn)。自20世紀(jì)以來由于天文觀測技術(shù)的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)地球自轉(zhuǎn)是不均的。
1967年國際上開始建立比地球自轉(zhuǎn)更為精確和穩(wěn)定的原子時。由于原子時的建立和采用，地球自轉(zhuǎn)中的各種變化相繼被發(fā)現(xiàn)。現(xiàn)在天文學(xué)家已經(jīng)知道地球自轉(zhuǎn)速度存在長期減慢、不規(guī)則變化和周期性變化。通過對月球、太陽和行星的觀測資料和對古代月食、日食資料的分析，以及通過對古珊瑚化石的研究，可以得到地質(zhì)時期地球自轉(zhuǎn)的情況。在6億多年前，地球上一年大約有424天，表明那時地球自轉(zhuǎn)速率比現(xiàn)在快得多。
在4億年前，一年有約400天，2.8億年前為390天。研究表明，每經(jīng)過一百年，地球自轉(zhuǎn)長期減慢近2毫秒（1毫秒＝千分之一秒），它主要是由潮汐摩擦引起的。此外，由于潮汐摩擦，使地球自轉(zhuǎn)角動量變小，從而引起月球以每年3～4厘米的速度遠(yuǎn)離地球使月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期變長。除潮汐摩擦原因外，地球半徑的可能變化、地球內(nèi)部地核和地幔的耦合、地球表面物質(zhì)分布的改變等也會引起地球自轉(zhuǎn)長期變化。地球自轉(zhuǎn)速度除上述長期減慢外，還存在著時快時慢的不規(guī)則變化，這種不規(guī)則變化同樣可以在天文觀測資料的分析中得到證實，其中從周期為近十年乃至數(shù)十年不等的所謂十年尺度的變化和周期為2～7年的所謂年際變化，得到了較多的研究。
十年尺度變化的幅度可以達到約3毫秒，引起這種變化的真正機制目前尚不清楚，其中最有可能的原因是核幔間的耦合作用。年際變化的幅度為0.2～0.3毫秒，相當(dāng)于十年尺度變化幅度的十分之一。這種年際變化與厄爾尼諾事件期間的赤道東太平洋海水溫度的異常變化具有相當(dāng)?shù)囊恢滦裕@可能與全球性大氣環(huán)流有關(guān)。然而引起這種一致性的真正原因目前正處于進一步的探索階段。此外，地球自轉(zhuǎn)的不規(guī)則變化還包括幾天到數(shù)月周期的變化，這種變化的幅度約為1毫秒。
地球自轉(zhuǎn)的周期性變化主要包括周年周期的變化，月周期、半月周期變化以及近周日和半周日周期的變化。周年周期變化，也稱為季節(jié)性變化，是二十世紀(jì)三十年代發(fā)現(xiàn)的，它表現(xiàn)為春天地球自轉(zhuǎn)變慢，秋天地球自轉(zhuǎn)加快，其中還帶有半年周期的變化。周年變化的振幅為20～25毫秒，主要由風(fēng)的季節(jié)性變化引起。半年變化的振幅為8～9毫秒，主要由太陽潮汐作用引起的。此外，月周期和半月周期變化的振幅約為1毫秒，是由月亮潮汐力引起的。
地球自轉(zhuǎn)具有周日和半周日變化是在最近的十年中才被發(fā)現(xiàn)并得到證實的，振幅只有約0.1毫秒，主要是由月亮的周日、半周日潮汐作用引起的。地球公轉(zhuǎn)
1543年著名波蘭天文學(xué)家哥白尼在《天體運行論》一書中首先完整地提出了地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的概念。地球公轉(zhuǎn)的軌道是橢圓的，公轉(zhuǎn)軌道半長徑為149597870公里，軌道的偏心率為0.0167，公轉(zhuǎn)的平均軌道速度為每秒29.79公里；公轉(zhuǎn)的軌道面（黃道面）與地球赤道面的交角為23，稱為黃赤交角。地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生了地球上的晝夜變化，地球公轉(zhuǎn)及黃赤交角的存在造成了四季的交替。從地球上看，太陽沿黃道逆時針運動，黃道和赤道在天球上存在相距180的兩個交點，其中太陽沿黃道從天赤道以南向北通過天赤道的那一點，稱為春分點，與春分點相隔180的另一點，稱為秋分點，太陽分別在每年的春分（3月21日前后）和秋分（9月23日前后）通過春分點和秋分點。對居住的北半球的人來說，當(dāng)太陽分別經(jīng)過春分點和秋分點時，就意味著已是春季或是秋季時節(jié)。
太陽通過春分點到達最北的那一點稱為夏至點，與之相差180的另一點稱為冬至點，太陽分別于每年的6月22日前后和12月22日前后通過夏至點和冬至點。同樣，對居住在北半球的人，當(dāng)太陽在夏至點和冬至點附近，從天文學(xué)意義上，已進入夏季和冬季時節(jié)。上述情況，對于居住在南半球的人，則正好相反。
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