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地球自轉週期與恆星日
地球相對於恆星轉動一圈(360度)稱為恆星日,定義為 86,164.098 903 691 秒平太陽時(UT1),或 0.997 269 663 237 16 平均太陽日。
真實的恆星日比平太陽日短約 3 分 56 秒,其長度為 86,400 秒 SI。
平太陽日
平太陽日是地球相對於太陽轉動一圈(從正午至正午)的平均時間,包含 86,400 平太陽秒。
地球自轉速度的影響因素
地球自轉速度主要受三個因素影響,總體上導致其逐漸減緩:
- 潮汐摩擦
- 月球引力交互作用
- 冰河期後期的後冰河期反彈
地球自轉軸的運動
地球的旋轉類似於陀螺,其軸指向傾向於在恆星空間中保持一定方向。然而,來自太陽、月球和其他行星的外力導致這種方向出現偏移:
- 歲差:地球的自轉軸相對於恆星空間的進動,分點的位置沿黃道每年向西移動。
- 章動:行星或陀螺儀軸在進動中的輕微不規則運動,導致自轉軸方向的「點頭」狀搖晃。
- 極移:地球自轉軸在地球表面橫越的運動,其幅度通常不超過 15 米。
閏秒
地球自轉週期在緩慢增加,導致全球計時器需要調整,例如在 2005 年 12 月 31 日全球鐘錶統一加一秒。這樣的調整稱為閏秒。
表格:恆星日、平太陽日和 SI
單位 | 秒 (UT1) | 秒 (SI) |
---|---|---|
恆星日 | 86,164.098 903 691 | 86,164.090 530 832 88 |
平太陽日 | – | 86,400 |
閏秒 | – | 1 |
地球自轉方向逆時針
地球自轉方向為逆時針,即從北極點俯瞰,地球由西向東旋轉。這種自轉方向對地球上的許多現象產生了影響,包括洋流、風向和科氏力。
地球自轉方向的影響
影響 | 詳細説明
—|—|
洋流 | 地球自轉方向導致洋流受科氏力影響,在北半球偏向右,在南半球偏向左。
風向 | 地球自轉方向使得風在北半球偏向右,在南半球偏向左。
科氏力 | 科氏力是一種慣性力,在北半球使得物體向右偏轉,在南半球使得物體向左偏轉。
晝夜交替 | 地球自轉使得地球表面不同區域依次朝向太陽,從而產生晝夜交替。
時區 | 地球自轉導致地球表面不同區域的太陽時間不同,因此劃分為時區。
地球自轉速度
地球自轉速度並非恆定,而是會受到諸多因素的影響,包括潮汐力、地震活動和太陽活動。地球自轉速度的變化非常微小,但會影響原子鐘和 GPS 系統的準確性。
時間單位 | 自轉週期 |
---|---|
一天 | 23 小時 56 分 4 秒 |
一年 | 365.25 天 |
地球自轉方向的歷史
地球自轉方向逆時鐘的形成是一個複雜的過程,涉及到地球形成之初的角動量和潮汐力。科學家們仍在研究地球自轉方向的演化歷史。
結論
地球自轉方向逆時針對地球上的許多現象產生了深遠的影響。這種自轉方向導致了洋流、風向和科氏力的產生,並對晝夜交替和時區劃分產生了影響。理解地球自轉方向對於進一步探索地球系統和宇宙中的位置至關重要。
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