為什么太陽總是東起西落？

博文賞析 2012-03-23

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地球自轉(zhuǎn)——即地球繞地軸不停地旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng).

（Diqiu zizhUan）地球繞地軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。地軸是通過地心和地球的南極與北極的假想軸，它與地球的赤道面相垂直。地球自轉(zhuǎn)的方向是自西向東的。因此，人們在地球上看到太陽東升西落，這是相對(duì)運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。觀察者從天北極俯看地球的自轉(zhuǎn)，是逆時(shí)針方向；從天南極俯看地球自轉(zhuǎn)，則是順時(shí)針方向。按規(guī)定：從天北極去看，凡按逆時(shí)針方向自轉(zhuǎn)的天體，都是自西向東的轉(zhuǎn)動(dòng)，稱為順向自轉(zhuǎn)；凡是按順時(shí)針方向自轉(zhuǎn)的天體，都是自東向西轉(zhuǎn)動(dòng)，稱為逆向自轉(zhuǎn)。地球是順向自轉(zhuǎn)，金星和天王星是逆向自轉(zhuǎn)。地球自轉(zhuǎn)一周所需的時(shí)間為自轉(zhuǎn)周期。為了確定地球自轉(zhuǎn)一周，就需要在地球之外選一參考點(diǎn)，作為計(jì)量地球自轉(zhuǎn)一周的開始和終止標(biāo)記。如果所選參考點(diǎn)為某一恒星，這一恒星連續(xù)兩次通過地球上某一確定子午線的時(shí)間間隔，稱為一恒星日，其長度為23小時(shí)56分4秒。如果所選參考點(diǎn)為太陽，太陽中心連續(xù)兩次通過同一子午線的時(shí)間間隔，稱為一太陽日，其平均長度為24小時(shí)。可見一太陽日比一恒星日長3分56秒。其原因是：①地球在自轉(zhuǎn)的同時(shí)還進(jìn)行著公轉(zhuǎn)，②參考點(diǎn)太陽與恒星離地球的遠(yuǎn)近不同。如果地球只自轉(zhuǎn)不公轉(zhuǎn)，它對(duì)任何參考點(diǎn)來說，自轉(zhuǎn)周期都是相等的，但實(shí)際上地球在自轉(zhuǎn)的同時(shí)還自西向東公轉(zhuǎn)了一個(gè)角度。如圖所示，地球在自轉(zhuǎn)一周的同時(shí)，還在其公轉(zhuǎn)的軌道上向東移動(dòng)了約1°的太陽和恒星日示意圖角度，即從E1移到E2的位置。對(duì)遙遠(yuǎn)的參考點(diǎn)恒星來說，地球在公轉(zhuǎn)軌道上的位置變化可以忽略不計(jì)，對(duì)恒星F的方向線都可以看作是平行線，即地球上的A點(diǎn)兩次通過恒星F，轉(zhuǎn)動(dòng)了360°，完成一個(gè)恒星日。但對(duì)參考點(diǎn)太陽S來說，距離近多了，地球在公轉(zhuǎn)軌道上的位置變化不能忽略，即地球在自轉(zhuǎn)一周到達(dá)A點(diǎn)時(shí)還必須再轉(zhuǎn)動(dòng)1°到A1點(diǎn)才能對(duì)準(zhǔn)太陽中心，完成一個(gè)太陽日。所以太陽日比恒星日長。因?yàn)榈厍蚶@太陽公轉(zhuǎn)約360°為一年，一天公轉(zhuǎn)的角度約為1°，故太陽日比恒星日多轉(zhuǎn)的角度約為1°。所以恒星日才是地球真正自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間間隔，而太陽日是地球自轉(zhuǎn)了一圈多1°的時(shí)間間隔?？墒菫榱藢?duì)人們生活方便起見，常用太陽日而不用恒星日。地球表面上每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)繞地軸轉(zhuǎn)動(dòng)的速度叫地球的自轉(zhuǎn)速度。每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在單位時(shí)間內(nèi)繞地軸所轉(zhuǎn)過的距離稱為線速度，線速度與轉(zhuǎn)動(dòng)半徑有關(guān)，半徑越長線速度越大，所以赤道上線速度最大，而極點(diǎn)線速度為零。赤道上的自轉(zhuǎn)線速度為：Vo＝2πR/24小時(shí)＝1670公里/小時(shí)＝464米/秒。式中R為赤道半徑。地球表面上任一點(diǎn)的自轉(zhuǎn)線速度與所在地緯度的余弦成正比，即在緯度ψ處的自轉(zhuǎn)線速度Vψ=VoCOSψ式中Vo為赤道上的自轉(zhuǎn)線速度。依上式可求出任何緯度上的自轉(zhuǎn)線速度，緯度30°處的線速度為402米/秒，60°處為233米/秒，兩極為零。地球上每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在單位時(shí)間內(nèi)繞地軸轉(zhuǎn)過的角度為角速度。角速度與轉(zhuǎn)動(dòng)半徑長短無關(guān)，除兩極外全球各地自轉(zhuǎn)角速度都相等，大約一天（24小時(shí)）自轉(zhuǎn)360°，每小時(shí)15°，每分鐘15′，每秒鐘15〃，兩極角速度為零地球按一定方向、周期和速度不停地自轉(zhuǎn)著，使地球上的各種自然現(xiàn)象和人類活動(dòng)無不受其影響。地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)直接或間接地制約著各自然地理要素的空間分布和時(shí)間變化，對(duì)地理環(huán)境的形成具有重要意義。

跟地球上為什么有人一樣，是一種自然存在

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