第三节地球的运动地球运动的一般特点地球的运动包括自转运动和公转运动两种基本形式。地球绕其自转轴的旋转运动，叫做地球自转(图1.14)。图1.14地球自转示意地球自转轴简称地轴。它的北端始终指向北极星附近。地球自西向东自转，自转一周的时间单位是1日。由于在计算自转周期时，选定的参考点不同，一日的时间长度和名称略有差别。如果以距离地球遥远的同一恒星为参考点，则一日的时间长度为23时56分4秒，叫做恒星日。如果以太阳为参考点，则一日的时间长度是24小时，叫做太阳日(图1．15)。图1.15恒星日与太阳日读图思考如果从北极上空看地球，它是作顺时针旋转，还是作逆时针旋转?如果从南极上空看，情况又是怎样呢?请你画出示意图。当地球位于E时，太阳(S)、某恒星(★)、地心、某地点(P)位于同一直线上。1当地球位E易时，地球已自转360°，P又位于同一恒星和地心的连线上。2从E到E为一个恒星日。12当地球位于E时，地球已自转360。59’，P又位于太阳(S)与地心的连线上。3自E到E为一个太阳日。13地球自转速度可以用角速度和线速度来描述(图1．16)。根据地球自转周期，可以算出地球自转的角速度接近15°每时。地球表面除南北两极点外，任何地点的角速度都一样。地球自转的线速度，则因纬度的不同而有差异。读图思考地球自转线速度随着纬度的升高有什么变化规律?南北两极点的角速度和线速度是多少?阅读地球自转的证明1543年，哥白尼在《天体运行论》一书中首先完整地提出了地球自转和公转的概念。此后，大量的观测和实验都证明了地球自西向东自转，同时围绕太阳公转。1851年，法国物理学家傅科在巴黎成功地进行了一次著名的实验一傅科摆实验。他用一根长67米的钢丝将一个重28千克的头上带有铁笔的铁球悬挂在屋顶下，观测记录它的摆动轨迹。由于房屋随地球自转缓缓移动，钟摆每次摆动都会稍稍偏离原轨迹并发生旋转。傅科的演示说明地球是在围绕地轴旋转。北京天文馆的大厅里也有一个巨大的傅科摆（图1.17）它时时刻刻告诉人们地球在自西向东自转着。地球绕太阳的运动，叫做地球公转。同地球自转方向一致，地球公转的方向也是自西向东。地球公转一周的时间单位是1年，其长度为365日5时48分46秒，叫做一个回归年。地球公转的轨迹叫做公转轨道。它是近似正圆的椭圆形轨道，太阳位于椭圆的一个焦点上(图1．18)。每年的1月初，地球距离太阳最近，这个位置叫近日点。每年的7月初，地球距离太阳最远，这个位置叫远日点。随着地球的公转，日地距离不断地发生细微的变化，地球公转速度也随之发生变化。活动1．自选学具，演示地球的自转和公转运动。2．填表比较地球自转与公转运动的异同。3．根据地球自转和公转运动的规律，解释下列自然现象。(1)把照相机固定，对准北极星附近的星空，长时间曝光(约10多个小时)，就可以得到一幅北极星附近星辰运动的照片(图1．19)。为什么照片上的恒星会呈现出这样的运动轨迹?(2)北半球每年夏半年(从春分日到秋分日)的日数为186天，冬半年(从秋分日到次年的春分日)的日数为179天。造成这种日数差异的原因是什么？地球自传与时差由于地球是一个既不发光、也不透明的球体，所以在同一时间里，太阳只能照亮地球表面的一半。向着太阳的半球是白天，背着太阳的半球是黑夜(图1．20)。昼半球和夜半球的分界线(圈)，叫做晨昏线(圈)。晨昏线(圈)把经过的纬线分割成昼弧和夜弧。由于地球不停地自转，昼夜也就不断地交替。昼夜交替的周期是1个太阳日。昼夜交替影响着人类的起居作息，因此太阳日被用来作为基本的时间单位。地球自西向东自转，在同一纬度地区，相对位置偏东的地点，要比相对位置偏西的地点先看到日出。这样，时间就有了早和迟之分。相对位置偏东的地点，总比相对位置偏西的地点的时间要早一些。同一时刻，不同经度的地方具有不同的地方时。经度每隔15°，地方时相差1小时。经度每隔1°，地方时相差4分钟。使用地方时很不方便。在1884年召开的国际经度会议上，人们决定按统一标准划分全球时区，实行分区计时的办法。全球共分为24个时区，每个时区跨经度15°。各时区都以本时区中央经线的地方时，作为本区的区时(图1．21)。相邻两个时区的区时相差1小时。图1.21时区和国际日界线读图思考1．中时区以哪条经线作为中央经线?2．中时区以东和以西，依次分为哪几个时区?3．哪两个时区合二为一?4．伦敦、开罗、莫斯科、北京、东京、纽约分别在哪个时区?5．从北京出发分别到伦敦、开罗、莫斯科、东京、纽约旅行的游客，在到达目的地时，怎样拨动手