高中地球科学/地球运动
想象一条穿过地球中心的线，这条线穿过北极和南极。这条假想的线被称为轴。地球绕着它的轴旋转，就像陀螺绕着它的轴旋转一样。这种旋转运动被称为地球的自转。与此同时，地球在自转的同时，也绕着太阳公转。这种运动被称为公转。
- 描述地球绕其轴的自转。
- 描述地球绕太阳的公转。
1851 年，一位名叫莱昂·傅科的法国科学家用一根铁球和一根绳子做了一个实验。他把球拉到一边，然后松开它，让它在一个直线上来回摆动。一个在绳子上来回摆动的球被称为摆锤。一个摆动的摆锤不会改变它的运动，所以它不会改变摆动的方向。然而，傅科观察到他的摆锤似乎改变了方向。他知道摆锤本身不会改变它的运动，所以他得出结论，地球在摆锤下方移动。图 24.9 展示了这种现象可能看起来像什么。
如果我们从外太空观察地球的自转，地球完成一次自转需要 23 小时 59 分 4 秒。因为地球在自转的同时也绕着太阳公转，所以地球必须再转动一点点才能相对于太阳回到相同的位置，所以我们在地球上感受到的一天是 24 小时。在地球赤道上，地球自转速度约为每小时 1,700 公里。谢天谢地，我们没有注意到这种运动，因为它肯定会让我们头晕。
地球绕太阳的公转比它绕轴的自转时间长得多。完成一次公转需要 365.25 天，即一年。地球绕太阳公转是因为引力使它保持在绕太阳运行的近似圆形轨道上。地球的轨道路径不是完美的圆形，而是一个椭圆，这意味着它像一个轻微的椭圆形（图 24.10）。这造成了地球有时离太阳更远，有时又更近的区域。我们在近日点（1.47 亿公里）距离太阳最近，大约在 1 月 3 日，而在远日点（1.52 亿公里）距离太阳最远，大约在 7 月 4 日。学生们有时认为我们的椭圆轨道导致了地球的四季，但事实并非如此。如果是这样的话，北半球将在 1 月份经历夏季！
地球在绕太阳公转一圈的过程中，平均距离大约为 1.5 亿公里。水星和金星绕太阳公转的时间比地球短，而其他所有行星绕太阳公转的时间随着它们到太阳的距离逐渐变长。水星绕太阳公转一圈只需要大约 88 个地球日，而土星绕太阳公转一圈则需要超过 29 个地球年。
地球绕太阳公转的平均速度约为每秒 27 公里（17 英里）。当我们的星球距离太阳更远时，它移动得更慢，当它距离太阳更近时，它移动得更快。地球（或任何行星）有季节的原因是地球的轴线倾斜了 23.5 度。这意味着在北半球“夏季”时，北极指向太阳，接收直射阳光，而在北半球“冬季”时，北极倾斜远离太阳（图 24.11），阳光射线是倾斜的而不是直射的。因此，我们经历的季节取决于地球在其绕太阳公转轨道上的位置，而不是地球轴线的倾斜程度。这意味着北半球的“夏季”实际上发生在地球距离太阳最远但向太阳倾斜的时候，而“冬季”发生在地球距离太阳最近但向太阳倾斜的时候。
- 地球每天自转一次，每年绕太阳公转一次。
- 地球轴线的倾斜产生了四季。
- 描述地球自转和公转的区别。
- 是什么力量使地球和其他行星保持在它们的轨道上？
- 木星距离太阳约 778,570,000 公里；地球距离太阳约 150,000,000 公里。木星绕太阳公转一圈需要的时间更长还是更短？解释你的答案。
- 在地球绕太阳公转的椭圆轨道上，地球在 1 月份距离太阳最近。即使地球在 1 月份距离太阳最近，北半球的人们也会经历冬季天气。利用你对地球轴线倾斜方式的理解，为什么你认为北半球的人们会在 1 月份经历冬季？
- 在地球上的哪个地方，傅科摆似乎没有运动？为什么？
- 轴
- 一条从北极到南极，包括地球中心的假想线。
- 椭圆
- 一个看起来像一个稍微压扁的圆的形状。
- 半球
- 球体的一半。
- 公转
- 地球绕太阳公转的轨道运动。
- 自转
- 地球绕其轴旋转的运动。
- 你可以设计什么样的实验来证明地球绕其轴自转？
- 如果你住在赤道，你会因为地球轴线的倾斜而感受到什么影响？
- 如果地球突然增加质量，它的绕太阳公转轨道会发生什么变化？