地球自轉(zhuǎn)是一種周期性的運(yùn)動(dòng)，其自轉(zhuǎn)周期為一日。在天文學(xué)上，日的長(zhǎng)度有三種：即恒星日、太陽(yáng)日、太陰日。它們分別是以恒星、太陽(yáng)、月球?yàn)閰⒖键c(diǎn)的。
恒星日：某一地或同一經(jīng)線，同一恒星相鄰兩次上中天所用的時(shí)間為一個(gè)恒星日。
太陽(yáng)日：某一地或同一經(jīng)線，太陽(yáng)中心相鄰兩次上中天所用的時(shí)間為一個(gè)太陽(yáng)日。
太陰日：某一地或同一經(jīng)線，月球中心相鄰兩次上中天所用的時(shí)間為一個(gè)太陰日。
天體運(yùn)動(dòng)周期是以轉(zhuǎn)過(guò)360º所用的時(shí)間為標(biāo)準(zhǔn)的，在天球上只有遙遠(yuǎn)的恒星被認(rèn)為是不動(dòng)的，而太陽(yáng)和月球在天球上都有運(yùn)動(dòng)，且速度不同，日的長(zhǎng)度也不等。因而恒星日是地球自轉(zhuǎn)的真正周期。
首先，比較恒星日和太陽(yáng)日。如圖示，地球上某地A點(diǎn)日上中天、星上中天，當(dāng)?shù)厍蜃赞D(zhuǎn)過(guò)360º，達(dá)到恒星再上中天時(shí)，完成了一個(gè)恒星日，但此時(shí)太陽(yáng)尚沒(méi)有上中天，地球還需要轉(zhuǎn)過(guò)59′才過(guò)到日再上中天，完成一個(gè)太陽(yáng)日。因此，一個(gè)太陽(yáng)日地球自轉(zhuǎn)過(guò)的角度為360º+59′，所以太陽(yáng)日比恒星日要長(zhǎng)。
太陰日是以月球?yàn)閰⒖键c(diǎn)所度量的地球自轉(zhuǎn)周期。月球中心連續(xù)兩次通過(guò)地球上同一子午線所需要的時(shí)間。平均是24小時(shí)50分，比平太陽(yáng)日長(zhǎng)50.47分。這是由于月球公轉(zhuǎn)方向和地球自轉(zhuǎn)方向相同，月球每日在白道上平均運(yùn)行13°11′，因此當(dāng)?shù)厍蜃赞D(zhuǎn)一周后，月球已經(jīng)沿軌道向前運(yùn)行了13°11′，而地球需要再轉(zhuǎn)過(guò)13°11′（地球繞過(guò)這個(gè)角度所需的時(shí)間約是50分），月球中心才能兩次經(jīng)過(guò)這一子午線。所以，以一定的地點(diǎn)來(lái)說(shuō)，月球中心通過(guò)當(dāng)?shù)刈游缇€的時(shí)刻，總比前一天延遲50分鐘。
由于日常生活中人們常以24時(shí)表示太陽(yáng)日的長(zhǎng)度，因此恒星日為23時(shí)56分4秒，太陰日為24時(shí)50分。
| 日 | 參考點(diǎn) | 日自轉(zhuǎn)角度 | 時(shí)間 |
| 恒星日 | 恒星 | 360º | 23時(shí)56分04秒 |
| 太陽(yáng)日 | 太陽(yáng) | 360º+59¢ | 24時(shí) |
| 太陰日 | 月球 | 360º+13º38¢ | 24時(shí)50分 |
恒星日和太陽(yáng)日的區(qū)別
恒星日是以距離無(wú)限遠(yuǎn)的恒星為標(biāo)準(zhǔn)，太陽(yáng)日是以太陽(yáng)為標(biāo)準(zhǔn)。
恒星日：某地經(jīng)線連續(xù)兩次通過(guò)同一恒星與地心連線的時(shí)間間隔，為23時(shí)56分4秒。（自轉(zhuǎn)周期）
太陽(yáng)日：某地經(jīng)線連續(xù)兩次與日地中心連線相交的時(shí)間間隔，為24時(shí)。（晝夜交替周期）
樓主可以想象一下，假設(shè)你就是地球，原地旋轉(zhuǎn)，你開(kāi)始的時(shí)候正好直視一個(gè)東西（比如一個(gè)杯子），當(dāng)你原地轉(zhuǎn)一圈，再次直視這個(gè)杯子的時(shí)候，你正好轉(zhuǎn)了360度。
地球的情況比你要復(fù)雜，因?yàn)榈厍蛟谧赞D(zhuǎn)的同時(shí)還在公轉(zhuǎn)。為了體會(huì)地球的處境，你依舊可以做試驗(yàn)。你直視一個(gè)杯子（把它當(dāng)作太陽(yáng)，為了效果明顯，不要距離杯子太遠(yuǎn)，3米之內(nèi)最好），然后順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的同時(shí)向右邁一步（這個(gè)“右”是指你初始站立位置的右邊），以此來(lái)模仿地球的運(yùn)動(dòng)（你開(kāi)始旋轉(zhuǎn)的時(shí)候不管是“自轉(zhuǎn)”還是“公轉(zhuǎn)”，方向都是向右的，這用來(lái)模仿地球的自轉(zhuǎn)方向和公轉(zhuǎn)方向是相同的）。等你再次直視杯子的時(shí)候，你會(huì)發(fā)現(xiàn)你旋轉(zhuǎn)的角度不到360度——這就是一個(gè)太陽(yáng)日。
而恒星日是相對(duì)于無(wú)限遠(yuǎn)的恒星而言的，試想你直視著很遠(yuǎn)的一個(gè)物體（比如月亮或者很遠(yuǎn)的一棟大樓），你“自轉(zhuǎn)”一圈并且在“自轉(zhuǎn)”的同時(shí)“公轉(zhuǎn)”一步，直到你再次直視它。因?yàn)槟銈兿嗑嗳绱诉b遠(yuǎn)，你發(fā)現(xiàn)你旋轉(zhuǎn)的角度就是360度（當(dāng)然不是精確相當(dāng)，但如果參照物無(wú)限遠(yuǎn)，那么是等于360度的）
希望你明白了。造成恒星日和太陽(yáng)日的區(qū)別的原因是：1，因?yàn)樗麄兙嚯x地球的距離一個(gè)無(wú)限遠(yuǎn)而一個(gè)很近；2，地球同時(shí)存在公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)。
而且從試驗(yàn)中你會(huì)發(fā)現(xiàn)，恒星日比太陽(yáng)日長(zhǎng)，這是由于地球公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)同向所決定的，如果公轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)不同向，你可以在試驗(yàn)中體會(huì)到結(jié)論正好是相反的。
下面這個(gè)圖示也是幫助我們理解恒星日和太陽(yáng)日區(qū)別的：
希望今天分享的地理知識(shí)能夠幫助大家學(xué)習(xí)，更多地理知識(shí)匯編，盡在查字典地理網(wǎng)！
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