地球自轉速度

地球自轉速度

地球繞自轉軸自西向東的轉動。地球自轉是地球的一種重要運動形式,自轉的平均角速度為 7.292×10-5弧度/秒,在地球赤道上的自轉線速度為 466米/秒。

  • 中文名稱
    地球自轉速度
  • 外文名稱
    Earth's rotation speed

周期性變化編輯

20世紀50年代從天文測時的分析發現,地球自轉速度有季節性的周期變化,春天變慢,秋天變快,此外還有半年周期的變化。周年變化的振幅約為20~25毫秒,主要是由風的季節性變化引起的。

地球自轉速度

不規則變化編輯

地球自轉還存在著時快時慢的不規則變化。其原因尚待進一步分析研究。

地球自轉速度

美國國立標準技術研究所(NIST)的觀察結果表明,長時期以來呈減慢趨勢的地球自轉速度自1999年開始加快。NIST的時間測定師們稱,為調準以地球自轉速度為標準的地球時間和原子時鍾的時間,自1972年起到1999年的27年來為地球的標準時鍾追加過共22閏秒的時間,但1999年後卻沒有追加過閏秒,是因為地球的自轉速度加快了。

格林威治時間所說的一秒是一天的8.641萬分之一,而1972年製作的地球時鍾所定義的一秒是從銫原子中放射出的光振動91億9千2百63萬1千7百70次所需要的時間。

與銫原子振動數能維持一定速度相比,以地球的自轉為準的格林威治標準時間是發生變化的,閏秒就是為了解決這種問題產生的一種時間概念。

地球自轉速度在一年之內的不同季節裏,以及在不同年份裏其自轉速度不一樣。例如:在一年中,8-9月自轉速度最快;3-4月,自轉速度最慢。又如:在近300年中,地球自轉速度最快的是1870年,最慢的是1903年。

引起地球自轉速度發生以上變化的主要原因是海水的上升與下降。海水準面上升,地球質量分布半徑增大,轉動慣量增大,自轉速度變慢;海水準面下降,地球質量分布半徑減小,轉動慣量減小,自轉速度加快。

而海水準面的升與降,又是由冰川融水量決定的。融水多,海水準面上升;融水少,海水準面下降。例如:在一年之內,8-9月份冰川融水量為最多,而3-4月份為最小。

地球自轉的速度分角速度和線速度。

如果說線速度呢,不同緯度的地方速度不一樣。

如果你說的是地球表面赤道線上自轉的線速度呢,那就應該是大約1700KM/H;

如果你說的是其他緯度的線速度的話,那就是每個地方的緯線周長除以24小時;

如果你你說的是角速度的話呢,那就應該是360度/24H=15度/H=0.0042度/S,或者為0.000694r/min

如果說線速度呢,不同緯度的地方速度不一樣。

如果你說的是地球表面赤道線上自轉的線速度呢,那就應該是大約1700KM/H;

如果你說的是其他緯度的線速度的話,那就是每個地方的緯線周長除以24小時;

如果你你說的是角速度的話呢,那就應該是360度/24H=15度/H=0.0042度/S,或者為0.000694r/min

地球繞自轉軸自西向東的轉動。地球自轉是地球的一種重要運動形式,自轉的平均角速度為 7.292×10-5弧度/秒,在地球赤道上的自轉線速度為 465米/秒。一般而言,地球的自轉是均勻的。但精密的天文觀測表明,地球自轉存在著3種不同的變化。

自轉速度的變化 20世紀初以後,天文學的一項重要發現是,確認地球自轉速度是不均勻的。人們已經發現的地球自轉速度有以下3種變化:① 長期減慢。這種變化使日的長度在一個世紀內大約成長1~2毫秒,使以地球自轉周期為基準所計量的時間,2000 年來累計慢了2個多小時。引起地球自轉長期減慢的原因主要是潮汐摩擦。②周期性變化。20世紀50年代從天文測時的分析發現,地球自轉速度有季節性的周期變化,春天變慢,秋天變快,此外還有半年周期的變化。周年變化的振幅約為20~25毫秒,主要是由風的季節性變化引起的。③不規則變化。地球自轉還存在著時快時慢的不規則變化。其原因尚待進一步分析研究。

地球自轉軸對于地球本體的運動 地球自轉軸在地球本體上的位置是經常在變動的,這種變動稱為地極移動,簡稱極移。1765年L.歐拉證明,如果沒有外力的作用,剛體地球的自轉軸將圍繞形狀軸作自由擺動 , 周期為 305 恆星日 。1888年人們才從緯度變化的觀測中證實了極移的存在。1891年美國的S.C.張德勒進一步指出,極移包括兩種主要周期成分:一種是周期約14個月的自由擺動,又稱張德勒擺動;另一種是周期為12個月的受迫擺動。

實際觀測到的張德勒擺動就是歐拉所預言的自由擺動 。但因地球不是一個絕對剛體,所以張德勒擺動的周期比歐拉所預言的周期約長40%。張德勒擺動的振幅大約在0.06〃~0.25〃之間緩慢變化 ,其周期的變化範圍約為410~440天。極移的另一種主要成分是周年受迫擺動,其振幅約為0.09〃,相對來說比較穩定,主要由于大氣和兩極冰雪的季節性變化所引起。

將極移中的周期成分除去以後,可以得到長期極移。長期極移的平均速度約為0.003〃/年,方向大致在西經70°左右。

地球自轉軸在空間的運動 地球的極半徑約比赤道半徑短1/300,同時地球自轉的赤道面、地球繞太陽公轉的黃道面和月球繞地球公轉的白道面 , 這三者並不在 一個平面內。由于這些因素,在月球、太陽和行星的引力作用下,使地球自轉軸在空間產生了復雜的運動。這種運動通常稱為歲差和章動。歲差運動表現為地球自轉軸圍繞黃道軸旋轉,在空間描繪出一個圓錐面,繞行一周約需 2.6萬年。章動是疊加在歲差運動上的許多復雜的周期運動。

變化原因

日本東京工業大學的一個研究小組在美國《科學》雜志上發表論文稱,地幔最深層處礦物的導電性能遠高于下層地幔的其他部分,這可能是使地球自轉速度發生周期性變化的重要原因。 地球自轉一周耗時23小時56分,約每隔10年自轉周期會增加或者減少千分之三至千分之四秒。但是科學家們尚不清楚自轉周期發生這種變化的具體原因。

東京工業大學教授廣瀨敬的研究小組人員之前發現與地核相鄰的地幔最深層處存在厚約200公裏的礦物層,他們給這種礦物起名為後鈣鈦礦。 在研究中,科研人員在實驗室中模擬了後鈣鈦礦在地球內部所處的環境,即約130萬標準大氣壓、2500攝氏度,並在這種狀態下測定了後鈣鈦礦的導電率,他們發現後鈣鈦礦層的導電性能是下層地幔其他部分的10倍至1000倍。

研究人員認為,流經後鈣鈦礦層的電流較強,這加強了固態地幔與液態外層地核之間的電磁耦合作用,結果導致地球自轉發生周期性的微小變化。

速度計算

①除南北極點外,地球上各點自轉角速度均為15°/小時。

②地球自轉的線速度,赤道最大,從赤道向兩極越來越小,兩極為零。

③已知地球表面某點緯度為Ø,地球半徑為R,該點的線速度為V, 則V=2πRcosØ/24

④若求距地面某點(緯度為β)高度為h上空,同步衛星的自轉速度為V ,

則V=2π(RcosØ+h)/24

⑤緯度值為φ的緯線上,其線速度為Vø=1670cosφkm/h

⑥地球的自轉速度計算,地球的赤道是L=2∏r=2*3.14*6400km=40192km (圓的周長公式),地球自轉一圈是 24小時,l/t=40192km/24=465.18m/s (路程除以時間等于速度),所以地球的自轉速度為465.18m/s.

自轉意義

1.東、西半球發生晝夜交替

2.不同地方的時間差異

1)經度不同,地方時不同,經度相差15度,時間相差1小時。)日界線:國際日期變更線,180度經線。

6)台北時間:東八區區時(120度E的地方時)

2)全球被劃分為24個時區。

3)各時區區時採用本時區中央經線(時區數乘以15度)的地方時。

4)時差:相差1經度,時差4分鍾。

3、物體偏向

4,日月星辰的東升西落

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