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为什么会有昼夜长短的变化

科普小知识2021-10-09 17:05:23
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我们不难发现,在夏天的时候就会昼长夜短。冬天有昼短夜长的现象,为什么会有昼夜长短的变化呢?下面我们就来了解一下吧!

原因

地球自转一周,白天与黑夜循环一次,形成一个昼夜,由于黄赤交角的存在,除了在赤道上的秋分、春分日外,各地的昼弧与夜弧都不等长,当夜弧大于昼弧时,则夜长昼短。反之亦然,随着地球的公转运动,晨昏圈一斜一正地变化,同纬度地区的昼弧和夜弧也跟着彼此消长,因此导致昼夜长短不断变化。

自转

地球绕地轴的旋转运动,叫做地球的自转。地轴的空间位置基本上是稳定的。它的北端始终指向北极星附近,地球自转的方向是自西向东;从北极上空看,呈逆时针方向旋转。

地球自转一周的时间,约为23小时56分4秒,这个时间称为恒星日;然而在地球上,感受到的一天是24小时,这是因为选取的参照物是太阳。由于地球自转的同时也在公转,这4分钟的差距正是地球自转和公转叠加的结果。天文学上把感受到的这1天的24小时称为太阳日。地球自转产生了昼夜更替。昼夜更替使地球表面的温度不至太高或太低,适合人类生存。

地球自转的平均角速度为每小时转动15度。在赤道上,自转的线速度是每秒465米。天空中各种天体东升西落的现象都是地球自转的反映。人们最早就是利用地球自转来计量时间的。研究表明,每经过一百年,地球自转速度减慢近2毫秒,它主要是由潮汐摩擦引起的,潮汐摩擦还使月球以每年3~4厘米的速度远离地球。地球自转速度除长期减慢外,还存在着时快时慢的不规则变化,引起这种变化的真正原因尚不清楚。

公转

地球绕太阳的运动,叫做公转。从北极上空看是逆时针绕日公转。地球公转的路线叫做公转轨道。它是近正圆的椭圆轨道。太阳位于椭圆的两焦点之一。每年1月3日,地球运行到离太阳最近的位置,这个位置称为近日点;7月4日,地球运行到距离太阳最远的位置,这个位置称为远日点。地球公转的方向也是自西向东,运动的轨道长度是9.4亿千米,公转一周所需的时间为一年,约365.25天。地球公转的平均角速度约为每日1度,平均线速度每秒钟约为30千米。在近日点时公转速度较快,在远日点时较慢。地球自转的平面叫赤道平面,地球公转轨道所在的平面叫黄道平面。两个面的交角称为黄赤交角,地轴垂直于赤道平面,与黄道平面交角为66°34',或者说赤道平面与黄道平面间的黄赤交角为23°26',由此可见地球是倾斜着身子围绕太阳公转的。