09 地球概论地球自转的规律和特点

为什么太阳每日赤经差有季节变化????： 1）黄赤交角的存在 2）地球椭圆轨道
具体分析 太阳每日赤经差有季节变化的原因： 1）黄赤交角的存在 冬夏二至： 赤经差=59`+5`=64`(+21 秒) 春秋二分: 赤经差=59`- 5`=54`(-21 秒) * 冬夏二至长(24时21秒 max ) 春秋二分短(23时59分39秒 min )
黄赤交角和椭圆轨道这两个因素是同时起作用并相互干扰的。 ——黄赤交角使真太阳日长度发生±21秒的变化； ——椭圆轨道使真太阳日长度发生± 8秒的变化。 ——二者之中，黄赤交角是主要的，因此， 真太阳日长度的变 化，大体上是二至最长,二分最短； ——椭圆轨道只是使冬至的真太阳日略长于夏至，而秋分的真太阳 日比春分更短些。 ——由于两个因素的叠加，全年最长的真太阳日是24时0分29秒， 发生于冬至后（12月23日）；最短的真太阳日是23时59分39秒 发生于秋分前（9月17日）。
平太阳日:真太阳日的全年平均值，叫平太阳日 。（ 24h）
分析：对太阳日的长度有季节变化的影响因素
太阳每日黄经差=△59′ 太阳每日黄经差所造成的太阳每日赤经差
太阳每日黄经差所造成的每日赤经差有季节变化的缘故
如果太阳每日赤经变化是均匀的，那么，太阳日虽不同于恒星日， 其本身长度也是均匀的。
事实上，太阳每日赤经差因季节而变化，以致太阳日长度发生季节 变化：每日赤经差愈大，太阳日便愈长；反之，则愈短。
为什么用来定义恒星日的参考点是春分点？
恒星日 = 24恒星时； 恒星时 = 春分点的时角
作业：为什么太阴日长于恒星日约54分？画图说明
用速度公式求出 28‵（提交） 图
p72。
恒星日与太阴日比较
在一个恒星日内，地球自转 360°，在一个太阴日内，月球 公转13°38(13°10 +28)， 地球自转373°38
恒星日与太阳日的比较:
p70
* 太阳日不同于恒星日是由于太阳日的长 度不仅与地球的自转有关，而且与地球的 公转有关。
在一个恒星日内——地球自转360°，
但在一个太阳日内——地球公转（太阳周年运动）59′， ——即自转了360° 59′。 ——这59′的差值是地球公转造成的， ——使太阳日比恒星日长4分钟。
黄经差= 59`
赤经差= 59`+5`=64`
2）地球椭圆轨道 太阳每日黄经差=△59′本身发生变化 地球公转轨道偏心率=0.00167 由于日地距离的变化，地球公转的速度不等，造成太阳每日黄经 差本身的周年变化。 近日点: 59`+2`=61`(+8秒) 24时8秒(max) —— 1月初 远日点: 59`- 2`=57`(-8秒) 23时59分52秒（min) —— 7月初
8、在纬度ф处，天体上中天时，其方位是多 少？是否所有天体都一样？
保留: 为什么太阳每日赤经差有季节变化????： 1）黄赤交角的存在 2）地球椭圆轨道 ——太阳周年运动的路线是黄道，因此，首先变化的是太阳的黄经 （3月21日：λ= 0°；4月20日： λ= 30°；每日黄经差=59`） ——但直接影响真太阳日长短的，则是黄经差所引起的赤经差。 ——这是因为，时间是以天体（春分点、 太阳）时角度量的，而 时角与赤经是等量的。 天体的时角=上点（天顶）的赤经-天体的赤经 恒星时=春分点的时角=上中天恒星（上点）的赤经 ——第二赤道坐标系与黄道坐标系有共同的原点（春分点），但因 基圈不同，因而黄经不同于赤经；同样的黄经差，有不同的赤经 差，具体差异与黄赤交角大小有关。
——太阳日（太阳）: 360º 59`/// 24h 3m 56s
3) 月球
——太阴日（月球）: 373º 38`/// 24h 54m
（360º + 13º10` + 28` ）？ ——昼夜交替的周期 ——地球自转的真正周期
上中天：天体经过当地午圈时的位置 下中天： 设：太阳日=24h 则：恒星日=23h56m 太阴日=24h50m
一. 二. 三. 四. 地球自转及其规律性 地球自转的证明 极移和进动 地球自转的后果
一. 地球自转及其规律性
地球的自转（？）：
— — — —
@ 地球自转的规律性（1-6） 1. 绕轴旋转
天体的周日视运动； 太阳的周日视运动; 周日圈 ；p8北极星 仰极高度=当地的地理纬度=天顶的赤纬
——不是太阳、月亮、恒星每天都绕地球转， 而是整个天穹似乎以北极星为中心自东向西旋转； ——根据相对论的原理，整个天穹的周日旋转，正是说明地球以通过天北极和 天南极连线为轴，与天球周日运动的相反的方向——自西向东旋转的结果。 —— 视运动：
7. 5
1. 4
作业：周三提交 复习题： p78— 5、6、7、8题
5、为什么视太阳日长度会有季节变化？为什 么二至日的视太阳日长度大于二分日？为什 么最长的视太阳日不是南至日，而在南至日 之后/ 6、地球自转速度怎样因纬度和高度而不同？ 在纬度60°处，自转速度减为多少？ 7、某恒星中天时，正好位于当地（纬度为） 的天顶，问：该恒星的赤纬为多少？
第三章 地球的运动-p64
地球的自转
地球的公转
1) 进动 2) 极移
3) 章动
4) 地心绕月地公共质心的运动 5)地球绕太阳系的共同质心的运动
6)地球与太阳一起绕银心的旋转运动
7)轨道偏心率的变化——趋近正圆 8)黄赤交角的缓慢变化——变小
9)近日点的长期变化
10)近行星对地球轨道的干扰（摄动)
§1 地球的自转
2. 地轴的倾斜— 66º 34` 3.自转方向--自西向东
4. 自转速度及其变化—— p74 1)角速度: ω= 2Л /T 360º /24h; 15º /h ; 15`/m; 15``/s 2)线速度: v = 2Лr /T ；r = R cosф v = 2Л R cosф /T
N
r
R
A
S v0º = 2Л R/T =465m/s max v30º = cos 30º * 465m/s = 403 m/s v60º = cos 60º * 465m/s = 232.5m/s 223.1m/s v90º = cos 90º * 465m/s = 0 min v = 2Л ( R + h )cosф /T
速度变化（石英钟）:
1) 长期变化: 日月的潮汐摩擦作用：1日的长度在100年里增长 1.6毫秒 (1-2毫秒) 2) 季节变化: 周年变化—春慢秋快（20-25毫秒）；半年变化—（9毫秒) 3) 不规则变化:
5. 自转周期- p70
1) 恒星 2) 太阳
——恒星日(春分点）:
360º ///
24h
(360°+ 13°10 +28 ) ， 这13°38的差值是月球公转造 成的，使太阴日比恒星日长约 54分。
* 太阳日不同于恒星日是由于太阳日的长度不仅与地球的自转有关， 而且与地球的公转有关。 第三章的难点
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6.真太阳日和平太阳日
——即使地球自转是匀速的，太阳日的长度仍然有季节变化，
——地球公转对太阳日的影响不是终年如一的 真太阳日：因季节而变化的太阳日，叫真太阳日（或视太阳日） 12月 23日 24h 0m 29s； 9月 17日 23h 59m 39s