地球概论Chapter3.ppt

第三章地球的运动
East China Normal University
第六节地球的自转
地球自转及证明
傅科摆
特征:摆长,锤重,持续时间长
偏转方向:北半球右偏,南半球左偏
偏转速度:因纬度而异,
d/dt=15sin/时
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傅科摆的特点是绳长、锤重,使摆动能持续较长时间,并在沙盘上留下摆动的轨迹。
图 3-1 傅科摆示意图
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图 3-2 傅科摆偏转速度
图 3-3 在两极,傅科摆偏转最快(与地球自转角速度相同);在赤道,偏转速度为零。
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地球自转的规律性
一、地轴和极移
极移是地极的移动,不涉及天极在天球上位置的变化;进动造成天极的移动,不涉及地极在地面上的位置的变化
图3-4 极移与进动的比较
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二、地轴进动
地轴的一种圆锥运动
圆锥轴垂直于轨道平面,指向黄极;
圆锥半径23(黄赤交角);
方向向西(与地球自转和公转方向相反);
速度每年50;
周期25 800年。
图 3-5
左:陀螺的进动(向东)
右:地球的进动(向西)
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地轴进动的原因
地球形状;
黄赤交角;
地球自转。
图 3-6 力矩 M1>M2,合力矩使地轴趋近黄轴
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地轴进动的表现
天极周期性运动;
北极星变迁;
赤道面(和天赤道)的系统的变化;
二分点沿黄道西移(交点退行) ;
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使回归年小于恒星年(我国古称“岁差”)太阳巡天一周,有别于季节上的一周岁,差值为20;
春分点西移:
赤道坐标系中:恒星赤经和赤纬都缓慢而持续变化;
黄道坐标系中:春分点沿黄道西移,恒星黄经持续变化,黄纬不变。