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隨筆之一百零三《神奇地球的自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)及四季晝夜的形成》

水芙蓉

<p class="ql-block"> </p><p class="ql-block"> 地球,是我們?nèi)祟愐约案鞣N動植物賴以生存的家園。地球是太陽系由內(nèi)及外的第三顆行星,也是太陽系中直徑、質(zhì)量和密度最大的類地行星,現(xiàn)在已有45.5億歲了。</p><p class="ql-block"> 地球赤道半徑為6378.137千米,極半徑6356.752千米,平均半徑約6371千米,赤道周長約為40075千米,呈兩極稍扁赤道略鼓的不規(guī)則的橢球體。</p><p class="ql-block"> 地球表面積5.1億平方千米,其中71%為海洋,29%為陸地,在太空上看地球總體上呈藍色。大氣層,主要成分為氮氣和氧氣以及少量二氧化碳、氬氣等。</p><p class="ql-block"> </p><p class="ql-block"> </p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> </p><p class="ql-block"> </p> <p class="ql-block">  地球的內(nèi)部分為地核、地幔、地殼結(jié)構(gòu),地表外部有水圈、大氣圈以及磁場。地球是目前已知的宇宙中僅有的存在著生命的天體,是包括人類在內(nèi)上百萬種生物的家園。</p> <p class="ql-block">  在地心引力的作用下,我們都被束縛在地球表面。如果飛到太空中,可以看到整個地球懸浮在黑暗的太空中。當年阿波羅宇航員乘坐飛船飛向月球的過程中,他們親眼目睹到了地球的全景。地球就這樣漂浮在空間中,看起來沒有任何支撐的東西。并且可以自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn),真是不可思議!</p><p class="ql-block"> 地球的公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)是兩種基礎天文運動,?公轉(zhuǎn)是地球繞太陽的自西向東運動(周期1年),自轉(zhuǎn)是地球繞地軸的自西向東運動(周期1天)?,兩者的成因與太陽引力及原始角動量守恒有關。地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)是兩種不同的運動,它們分別形成了我們?nèi)粘I钪凶罨A的自然現(xiàn)象。</p> <p class="ql-block">一、地球自轉(zhuǎn)形成的現(xiàn)象</p><p class="ql-block"> 地球自轉(zhuǎn)是指地球繞著其自身地軸(連接南北極的假想軸)進行的旋轉(zhuǎn)方向是自西向東,周期約為24小時(一天)。</p><p class="ql-block"> 自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的核心現(xiàn)象是:</p><p class="ql-block">1. 晝夜交替。這是最直接、最明顯的現(xiàn)象。由于地球是一個不發(fā)光、不透明的球體,太陽在同一時間只能照亮地球的一半。被照亮的一面就是白天(晝),背對太陽的一面就是黑夜(夜)。地球不停地自轉(zhuǎn),使得地球上任何一個地方都會循環(huán)經(jīng)歷白天和黑夜。</p><p class="ql-block">2. 天體的東升西落。我們看到太陽、月亮、星星每天從東方升起,西方落下,這其實是地球自西向東自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的視覺錯覺。就像你坐在向前開的火車上,會感覺窗外的樹木在向后跑一樣。</p><p class="ql-block">3. 不同經(jīng)度的地方時差。因為地球自西向東轉(zhuǎn),東邊的地方總比西邊的地方先看到日出,時間就更早。這導致了全球被劃分為24個時區(qū),經(jīng)度不同的地方,時間也不同。</p><p class="ql-block">4. 地球的形狀:赤道略鼓、兩極稍扁的橢球體。地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的慣性離心力在赤道處最大,使得地球的赤道部分略微凸出,而兩極部分稍微扁平。</p><p class="ql-block">5. 地轉(zhuǎn)偏向力(科里奧利力)。這是地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的一種慣性力。它使得北半球水平運動的物體(如氣流、水流)向右偏轉(zhuǎn),南半球向左偏轉(zhuǎn)。這個力影響了大氣環(huán)流(風向)、洋流模式,甚至是彈道和河流對河岸的侵蝕。</p> <p class="ql-block">二、地球公轉(zhuǎn)形成的現(xiàn)象</p><p class="ql-block"> 地球公轉(zhuǎn)是指地球沿著一個橢圓軌道圍繞太陽進行的旋轉(zhuǎn)。方向也是自西向東,周期約為365.25天(一年)。</p><p class="ql-block"> 公轉(zhuǎn)產(chǎn)生的核心現(xiàn)象是:</p><p class="ql-block">1. 四季更替。這是公轉(zhuǎn)最顯著的現(xiàn)象。形成四季的主要原因不是地球離太陽的遠近,而是因為:黃赤交角:地球的公轉(zhuǎn)軌道面(黃道面)與赤道面之間存在一個約23.5°的夾角(黃赤交角)。太陽直射點的南北移動:由于黃赤交角的存在,在地球公轉(zhuǎn)一年中,太陽的直射點會在北回歸線和南回歸線之間來回移動。 當一個半球(如北半球)傾向太陽時,太陽高度角大,日照時間長,接收到的太陽熱量多,就是夏季;與此同時,另一個半球(南半球)則是冬季。隨著地球公轉(zhuǎn),傾向太陽的半球發(fā)生變化,四季便隨之交替。</p><p class="ql-block">2. 晝夜長短的變化</p><p class="ql-block"> 與四季形成的原因相同。夏季時,一個半球的白天長、夜晚短(北極圈內(nèi)甚至會出現(xiàn)“極晝”);冬季時,則白晝短、夜晚長(北極圈內(nèi)出現(xiàn)“極夜”)。在春分和秋分時,全球晝夜等長。</p><p class="ql-block">3. 五帶的劃分。根據(jù)地球表面接收太陽光熱的不同,全球被劃分為五個溫度帶:熱帶、北溫帶、南溫帶、北寒帶、南寒帶。這個劃分直接由黃赤交角以及太陽直射點的移動范圍決定。</p><p class="ql-block">4. 星空季節(jié)變化。我們在夜晚看到的星空會隨著季節(jié)而變化。因為當?shù)厍蛟诠D(zhuǎn)軌道上處于不同位置時,夜晚面對的天空方向也不同,所以能看到不同的星座。</p> <p class="ql-block">  簡而言之:自轉(zhuǎn)決定了我們的一天是怎么過的(白天黑夜循環(huán))。公轉(zhuǎn)決定了我們的一年是怎么過的(春夏秋冬交替)。我們每天都是在晝夜交替中度過,這是大自然的一種自然規(guī)律,是不以人們的意志為轉(zhuǎn)移的。我們知道,晝夜交替是由于地球的自轉(zhuǎn)而形成的,因為我們生活的地球是一個不透明的球體,而太陽的位置是相對固定不動的,所以在地球自轉(zhuǎn)的狀態(tài)下,面對著太陽的半個球面就是白天,反之背對著太陽的另半個球面就是黑夜了,而地球在不停的自西向東自轉(zhuǎn),自轉(zhuǎn)一周為24小時,所以就形成了每天的晝夜交替的現(xiàn)象。</p> <p class="ql-block">  但如果你不喜歡晝夜分明這樣的模式,那你也可以選擇去南極洲或北極洲吧,哈哈。那里有著獨特的極晝極夜現(xiàn)象,所謂極晝,就是太陽永不落,天空總是亮的,這種現(xiàn)象也叫白夜;所謂極夜,就是與極晝相反,太陽總不出來,天空總是黑的。在南極洲和北極洲的高緯度地區(qū),那里沒有 “日出而作,日落而息”的生活節(jié)律,沒有一天24小時的晝夜交替,極晝和極夜是極圈內(nèi)特有的一種自然現(xiàn)象。</p><p class="ql-block"> 極晝與極夜的形成原理,是由于地球在沿橢圓形軌道繞太陽公轉(zhuǎn)時,還繞著自身的傾斜地軸旋轉(zhuǎn)而造成的。原來,地球在自轉(zhuǎn)時,地軸與其垂線形成一個約23.5°的傾斜角,因而地球在公轉(zhuǎn)時便出現(xiàn)有6個月時間兩極之中總有一極朝著太陽,全是白天;另一個極背向太陽,全是黑夜。南、北極這種神奇的自然現(xiàn)象是其他大洲所沒有的。</p> <p class="ql-block">  地球每天自轉(zhuǎn)一周為24小時、約40076公里,而我們身在其中卻渾然不知,但我們在乘車或者坐船的時候,卻能夠明顯地感覺到車船在前進,那我們?yōu)槭裁锤杏X不到地球在轉(zhuǎn)動呢?是因為地球的轉(zhuǎn)動速度沒有車船的前進速度快嗎?當然不是這樣的,地球轉(zhuǎn)動的速度是非常驚人的!就拿地球自轉(zhuǎn)的速度來說,它在赤道上的速度達到每秒465米,毫無疑問,這比車船前進的速度要快多了。</p><p class="ql-block"> 在生活中,我們之所以能夠感覺到速度,是因為身邊有相對靜止的物體在充當參照物,如果看不到靜止不動的參照物,我們就不會感覺到速度,而誤認為自己是靜止不動的。同樣的道理,地球在自轉(zhuǎn)時,因為我們身邊的物體都是隨著地球一起轉(zhuǎn)動,我們并不能看出它們的位置在移動,所以我們是絕對感覺不到地球的轉(zhuǎn)動的。哈哈哈,真有意思,我們每天足不出戶,卻可以跟隨著地球日行幾萬公里。</p><p class="ql-block"> 但現(xiàn)在的地球真的生病了,還有一個月就到了立冬的季節(jié)啦,現(xiàn)在還是30多度的高溫,四季分明已成為過往,特別是今年高溫天氣持續(xù)的時間太長了,這如何是好呢?人類破壞生態(tài)環(huán)境的惡果還得人類自己來承受。以前是前人栽樹 、后人乘涼,現(xiàn)在呢?為了讓我們有一個舒適宜居的環(huán)境,讓我們從自己做起:愛護地球、保護地球、善待地球,保護我們賴以生存的家園吧!</p><p class="ql-block"> 我對神奇的地球充滿了好奇,通過學習、了解、參考有關地球的知識后,形成了這一篇小文章,與大家分享。不足之處請多多包涵。[偷笑][偷笑][偷笑]</p>