[科普中國]-地球的公轉(zhuǎn)及影響

地球是一顆在不斷運(yùn)動(dòng)的行星，地球按一定的軌跡圍繞太陽的運(yùn)動(dòng)稱之為地球公轉(zhuǎn)。

地球公轉(zhuǎn)有哪些規(guī)律呢？

地球公轉(zhuǎn)的方向?yàn)樽晕飨驏|，是一種周期性圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半長軸為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。并且地球公轉(zhuǎn)的中心位置不是太陽中心，而是地球和太陽的公共質(zhì)量中心，但由于太陽是太陽系的中心天體，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(gè)距離在浩瀚的宇宙中微不足道，因此，我們通常把地球公轉(zhuǎn)看成地球繞太陽運(yùn)動(dòng)。

地球公轉(zhuǎn)的周期，即公轉(zhuǎn)一圈所需時(shí)間，我們一般稱之為“一年”。但根據(jù)不同的參照物，常用的地球公轉(zhuǎn)周期又可分為恒星年、回歸年和近點(diǎn)年。恒星年是以某一恒星或星系作為參照物，所以它是地球公轉(zhuǎn)360°的時(shí)間，是地球公轉(zhuǎn)的真正周期。一恒星年即是365.2564日，只有恒星年才能真實(shí)地計(jì)算出地球公轉(zhuǎn)的角速度和線速度。由于地球公轉(zhuǎn)是一種周期性的圓周運(yùn)動(dòng)，因此，地球公轉(zhuǎn)速度包含著角速度、面速度和線速度。根據(jù)行星運(yùn)動(dòng)第三定律，對于任一行星圍繞著太陽轉(zhuǎn)動(dòng)，它跟太陽的連線在相同的時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等。因此，地球的公轉(zhuǎn)速度是有變化的，大約每年7月初時(shí)，地球位于遠(yuǎn)日點(diǎn)上，地球的公轉(zhuǎn)速度最慢，1月初位于近日點(diǎn)時(shí)，地球的公轉(zhuǎn)速度最快。

那么地球的公轉(zhuǎn)又會(huì)造成什么影響呢？

首先，地球的公轉(zhuǎn)會(huì)造成正午太陽高度的變化和晝夜長短的變化。由于地球公轉(zhuǎn)，使得太陽直射點(diǎn)落在地球上，直射點(diǎn)一年之中會(huì)發(fā)生回歸運(yùn)動(dòng)，即在南北回歸線之間移動(dòng)。夏至日太陽直射北回歸線，全球正午太陽高度從北回歸線向南北兩側(cè)逐漸遞減，北回歸線及其以北的地區(qū)正午太陽高度達(dá)到最大值，南半球各緯度正午太陽高度達(dá)到最小值，在直射點(diǎn)北移過程中，北半球晝變長，夜變短；二分日太陽直射赤道，全球正午太陽高度從赤道向兩極遞減，全球晝夜平分；冬至日太陽直射南回歸線，全球正午高度從南回歸線向南北兩側(cè)逐漸遞減，南回歸線及其以南的地區(qū)正午太陽高度達(dá)到最大值，北半球各緯度正午太陽高度達(dá)到最小值，在直射點(diǎn)南移過程中，北半球晝變短，夜變長。

正午太陽高度的變化和晝夜長短的變化又會(huì)造成緯度變化和季節(jié)變化，因此，便形成了四季的更替和五帶的形成。我國的季節(jié)劃分以立春、立夏、立秋和立冬作為各個(gè)季節(jié)的開始。然而天文的季節(jié)則是以春分、夏至、秋分和冬至四個(gè)節(jié)氣進(jìn)行劃分。五帶是天文帶，即熱帶、南北溫帶和南北寒帶。熱帶地區(qū)是沒有極晝極夜現(xiàn)象的，但是有太陽直射現(xiàn)象。南北寒帶則有極晝極夜現(xiàn)象。溫帶既沒有極晝極夜現(xiàn)象，也沒有太陽直射現(xiàn)象。

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