地球的第三种运动

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1、地球的摇摆运动发现人：宫老师电话：通讯地址：河北省平泉县邮编：067503一、地球的运动方式：地球除公转、自转外，还不停地进行着缓慢地、匀速地摇摆运动。摇摆的方向与自转的方向相同。二、摇摆运动形成的原因：地球重心与中心不同心，位于中心偏南。过两心的直线为地轴，地球在“太阳风”的作用下绕地轴自转，其合力作用于地球中心，（即地球绕中心轴自转）。在自转过程中，重心产生了偏心力，使地轴发生了倾斜。由于偏心力方向不断改变，地轴的倾斜方向也随之改变，于是地球产生了摇摆运动。三、摇摆运动的事实依据：1、地轴倾斜方向不停改变（观测点位于约北纬41度，东经118.5度）：正午12时，太阳的位置除南北移动外，还

2、在东西移动。以下只讨论东西移动，把“冬至”那天12时太阳所在的方向定为正南，太阳升起的方向为东。“冬至”后，太阳12时的位置由正南向东慢慢移动，直到“春分”前7天左右转回(此数字与太阳高度和地轴倾斜方向有关)。到“夏至”时回到正南方向，然后接着向西移动，直到“秋分”后7天左右再转回，如此反复。根据太阳东西移动规律，能明显地判断出地轴的倾斜方向。为便于说明，取经过日、地中心，并与黄道面垂直的太阳光面为正午界面。因为“春分”那天，正对太阳的经线的倾斜方向与地轴的倾斜方向一致，所以，仅以“冬至”和“春分”两天的地轴倾斜方向为例。“冬至”那天，正午12时，正对太阳的经线和地轴都与正午界面完全重合，此

3、时地轴北半轴向右倾斜（见图1、图2）。地球自转时，正对太阳的经线同时经过正午界面，在此经线上任一点看太阳，太阳同时处于正南；到“春分”那天，正午12时，正对太阳的那条经线与正午界面相交，如果这天地轴的倾斜方向与“冬至”那天地轴倾斜方向相反（如图1），那么地球自转时，该经线南半部分早于北半部分过正午界面。因此，12时在南半经线上看太阳，太阳已过正南（即向西移动），在北半经线上看太阳，太阳未过正南（即向东移动），只有在赤道附近的经线上看太阳，太阳才位于正南。也就是说：当“春分”和“冬至”地轴倾斜方向相反时，在北半球看太阳，冬至过后，正午12时太阳的位置，是慢慢向东移动的，这与事实相符。冬至冬至前

4、第七天冬至后第七天春分春分如果“春分”那天地轴的倾斜方向与“冬至”那天地轴的倾斜方向相同（如图2），则地球自转时，正对太阳的经线，北半部分早于南半部分过正午界面。因此，正午12时在南半经线上看太阳未过正南（即向东移动），在北半经线上看太阳已过正南（即向西移动），这与事实相背。可见地轴不总是倾斜地指向同一方向，地轴的倾斜方向是不停地改变的。冬至冬至图1图2图3另外，从天黑、天亮的时刻也能看出地轴倾斜方向的改变（观测点同上）。天黑最早的日期是“冬至”前第七天左右，天亮最晚的日期是“冬至”后第七天左右，二者都不是“冬至”那天。同样，天黑最晚的日期是“夏至”前第七天左右，天亮最早的日期是“夏至”后第

5、七天左右，二者也都不是“夏至”那天。这一现象，与太阳的高度和地轴的倾斜方向有关。以“冬至”为例，由于太阳高度在“冬至”这个回转点及前后七天内都是相等的，因此，这十四天，晨、昏线的位置不变。但“冬至”前第七天、“冬至”、“冬至”后第七天，这三天的12时，正对太阳的经线的倾斜方向是不同的（如图3）。地球自转时，同一观测点，在这三天中，过正午界面的时刻是不同的。同样，过晨、昏线的时刻也不同：观测点在“冬至”前第七天早于“冬至”那天过昏线，因此，天黑比“冬至”早；观测点在“冬至”后第七天晚于“冬至”那天过晨线，因此，天亮比“冬至”晚。这一现象与事实相符。可见“冬至”前七天与“冬至”后七天，12时，正

6、对太阳的经线倾斜方向是不同的。而经线的倾斜方向由地轴的倾斜方向决定。因此，“冬至”前后地轴的倾斜方向也是不同的。可见，地轴的倾斜方向是不断改变的。（以上两种现象纬度越高越明显）春分2、四季形成及公转轨道的远、近日点的形成。秋分夏至太阳冬至中心重心如图：以北半球为例，由于地球重心位于中心偏南，因此当重心产生的偏心力指向太阳时，偏心力将地球拉近太阳，地球到达近日点，此时，地轴北半轴背向太阳倾斜，北半球为“冬至”时刻；当地球重心产生的偏心力背向太阳时，偏心力将地球拉远太阳，地球到达远日点，此时地轴北半轴指向太阳倾斜，北半球为“夏至”时刻；当地球重心产生的偏心力与公转轨道相切并指向公转方向，地球北半

7、球为“秋分”时刻，此时地球公转线速度最快；当地球重心产生的偏心力与公转轨道相切并背向公转方向时，地球北半球正值“春分”，此时地球公转线速度最慢。“冬至”和“夏至”地球公转线速度位于“秋分”和“春分”之间，并且相等，但由于“冬至”和“夏至”地球分别处于近日点和远日点，受其公转轨道半径的影响，因此，“冬至”时，地球公转的角速度变快，与“秋分”时节的角速度接近，“夏至”时的角速度变慢，与“春分”时的角速度接近,事实