第三章地球的运动要点分析.pptVIP

图16 不同纬度的天球周日运动 （左）：在北极，只有恒显星和恒隐星，而无出没星；周日圈平行于地平圈。（中）：在赤道，只有出没星，而无恒显星和恒隐星；周日圈垂直于地平圈。（右）：在北半球某纬度，南北天极周围有恒显星和恒隐星，天赤道南北是出没星。北天恒星在地平以上的时间较长，南天恒星反之。周日圈倾斜与地平圈，倾角为当地余纬（90?-?）。 恒显星区：恒显星在天球上的赤纬范围； 恒显圈：恒显星区的界线，即在北点与地平圈相切的赤纬圈。 纬度越高，恒显（隐）星区愈大，出没星区愈小：周日圈与地平的交角愈小； 纬度越低，恒显（隐）区愈小，出没区愈大：周日圈与地平的交角愈大。 恒显（隐）圈的仰（俯）极距=? 出没星区宽度=2(90?－?? 周日圈与地平交角=90??? 3、 水平运动偏转 偏转方向：北半球偏右，南半球偏左。 原因：地球自转造成经纬线方向改变，而运动物体有保持不变的惯性。 科里奥利力（地转偏向力） F ? ?V?m·sin? 科里奥利力只改变运动方向，不改变速率。 影响地球大气环流，对形成行星风带、天气系统和洋流有重要作用。 地球上的水平方向，都是以经线和纬线为准的，经线的方向就是南北方向，纬线的方向就是东西方向。但是由于地球自转，作为南北方向和东西方向标准的经线和纬线，都随地球自转而发生偏转。于是，真正保持不变方向的物体的水平运动，如果用地球上的方向来表示，倒是相对地发生了偏转。 　　假设某一物体，从A出发，经若干时间后，到达A′处，此时，经纬线发生空间变化，由于惯性，水平运动的物体保持原来的方向，结果使物体向右偏（北半球）。南半球向左偏，赤道上无偏转。 第二节 地球的公转 一、地球公转及其证明 1、恒星周年视差 地球轨道位置对恒星视位置的影响； 当日地连线垂直星地连线时，视差位移达最大值（每年二次），为该恒星年视差大小； 恒星愈远，年视差愈小（比邻星年视差为0.76 ? ） ； 恒星年视差的角秒值，与恒星距离的秒差距互为倒数：?????D 椭圆的偏心率因黄纬而不同：在黄极是正圆，在黄道是一直线，其余都是椭圆。不论偏心率大小如何，圆的半径，椭圆的半长轴和直线的一半，都是恒星年视差。 图17 恒星年视差椭圆 当地球轨道半径垂直于星地连线时，同一恒星的视察位移达极大，被称为该恒星的周年视差。 图18 恒星周年视差的大小 恒星愈远，其年视差愈小。若年视差以角秒为单位，距离以秒差距为单位，则二者互为倒数。 图19 恒星年视差与恒星距离 2、光行差 光行差是地球轨道速度对于光速的影响。地球向某一恒星接近，在相互关系上，也可以看作该恒星向地球接近。 在地球上的观测者看来，来自恒星的光线，既以每秒300 000千米的速率投向地球，同时，又以每秒30千米的速率作平行于轨道面的运动。这样，地球上所看到的星光的视方向，实际上是这两种运动的合成方向，因而不同于星光的真方向。视方向与真方向之间存在着一定的偏离，这就是恒星的光行差位移。 在同一瞬间，从静止的地球上和运动的地球上所见到的恒星的方向之差，叫做光行差。 　　如下图，地球E上的观测者在静止时，看到恒星A位于天球上的S点。由于地球的公转，E以速度v奔向天球上的B点（向点）。恒星A的光线在沿AE，以速度C运动的同时，相对E有速度-v的运动。按照运动合成的原理，星光沿AE方向运动，使观测者见到的是同AE平行的光线SE，因而观测者实际见到的恒星A位于天球上的S。方向差SES=θ，就是光行差。 光行差示意图 ? V 雨中奔跑的行人，跑得愈快，雨伞愈应向前方倾斜。与此类似的，地球的轨道速度： ? = 30 km/s 星光光速： V = 300 000 km/s 则： tan? = 30/300 000 = 0.0001 ? = 20.47 ? 这个角度为光行差常数。 图3-18 光行差与雨行差示意图 二、地球公转的规律性 1、 地球轨道 轨道形状：椭圆 轨道半长轴（a）：149 600 000km； 轨道半短轴（b）：149 580 000km； 半焦距（c）：2 500 000km； 周长（l）：940 000 000km； 偏心率（e）：0.016； 扁 率 （f）：??7 000。 太阳在轨道中的位置：两焦点之一 近日点（地球一月初经过） ：147 100 000km； 远日点（地球七月初经过） ：152 100 000km。 图3-22 地球的近日点和远日点 图3-23 地球的轨道面 2、黄赤交角 3、 地球公转周期 恒星年：以恒星为参考点，无明显自行，365.2564日 回归年：以春分点