1、地球概论精品资源共享课程第三章第三章地球的运动地球的运动 第七节第七节 地球的公转地球的公转 河南教育学院HENAN INSTITUTE OF EDUCATION304地球公转及其证明地球公转及其证明地球公转有多方面的物理证据：地球公转有多方面的物理证据：恒星的周年视差，是地球在轨道上的位移对于恒星视位置的恒星的周年视差，是地球在轨道上的位移对于恒星视位置的影响；影响；恒星的光行差，是地球的轨道速度对于光行方向的影响；恒星的光行差，是地球的轨道速度对于光行方向的影响；多普勒效应则是地球的轨道速度对于星光频率的影响。多普勒效应则是地球的轨道速度对于星光频率的影响。一、恒星周年视差一、恒星周年视差
2、当日地连线（即地球轨道半径）同星地连线相垂直时当日地连线（即地球轨道半径）同星地连线相垂直时（这种情况每年有二次），同一恒星的视差位移达到极大值。（这种情况每年有二次），同一恒星的视差位移达到极大值。这个极大值便被称为该恒星的周年视差，或简称年视差。这个极大值便被称为该恒星的周年视差，或简称年视差。地球概论精品资源共享课程沈振剑 制作 河南教育学院HENAN INSTITUTE OF EDUCATION恒星周年视差恒星周年视差恒星周年视差大小恒星周年视差大小地球概论精品资源共享课程沈振剑 制作 河南教育学院HENAN INSTITUTE OF EDUCATION恒星年视差的大小，决定于恒星的距
3、离：恒星愈远，其年视差便愈恒星年视差的大小，决定于恒星的距离：恒星愈远，其年视差便愈小。故恒星年视差的测定，也就成为测定恒星距离的基本手段。小。故恒星年视差的测定，也就成为测定恒星距离的基本手段。当恒星的周年视差为当恒星的周年视差为1秒（秒（”=1），那么恒星的距离），那么恒星的距离D206265（地球的轨道半径）。该恒星的距离被称作（地球的轨道半径）。该恒星的距离被称作1秒差距，即周年视差为秒差距，即周年视差为1的恒星的距离。的恒星的距离。把恒星的距离同它的年视差直接联系起来，二者之间存在一个简单把恒星的距离同它的年视差直接联系起来，二者之间存在一个简单的数量关系：的数量关系：若若D以秒差距
4、为单位，那么便有以秒差距为单位，那么便有:即恒星距离的秒差距数与其周年视差的角秒值互为倒数即恒星距离的秒差距数与其周年视差的角秒值互为倒数。地球概论精品资源共享课程沈振剑 制作 河南教育学院HENAN INSTITUTE OF EDUCATION归纳：归纳：（1）恒星周年视差越小，说明恒星距离越远；）恒星周年视差越小，说明恒星距离越远；（2）恒星越近黄极，年视差椭圆越圆，反之越扁。到黄道上，）恒星越近黄极，年视差椭圆越圆，反之越扁。到黄道上，表示为一条直线；表示为一条直线；（3）秒差距被用来表示恒星距离）秒差距被用来表示恒星距离:1秒差距秒差距=206265天文单位天文单位=3.26光年光年=
5、3.091013千米；千米；年视差测距有局限性，近距离较准，远距离误差大，所以作年视差测距有局限性，近距离较准，远距离误差大，所以作为地球公转证明最有力。为地球公转证明最有力。地球概论精品资源共享课程沈振剑 制作 河南教育学院HENAN INSTITUTE OF EDUCATION二、光行差二、光行差地球公转的另一个物理证据是光行差。地球公转的另一个物理证据是光行差。以以“雨行差雨行差”为例来说明为例来说明光行差的道理酷似上例中的雨行差光行差的道理酷似上例中的雨行差地球概论精品资源共享课程沈振剑 制作 河南教育学院HENAN INSTITUTE OF EDUCATION归纳：归纳：（1）因地球
6、公转，恒星视位置和真位置间不一致，表现为光行差现象。）因地球公转，恒星视位置和真位置间不一致，表现为光行差现象。（2）因地球公转的周期性，光行差位移也有周期性，表现为光行差椭圆。）因地球公转的周期性，光行差位移也有周期性，表现为光行差椭圆。恒星的黄纬越高，椭圆越圆，反之越扁。恒星的黄纬越高，椭圆越圆，反之越扁。（3）光行差大小恒为）光行差大小恒为20（光行差常数），与恒星的距离远近无关。（光行差常数），与恒星的距离远近无关。光光行行差差椭椭圆圆地球概论精品资源共享课程沈振剑 制作 河南教育学院HENAN INSTITUTE OF EDUCATION305地球公转的规律性地球公转的规律性一、地球
7、公转轨道一、地球公转轨道形状：封闭椭圆形状：封闭椭圆半长轴：半长轴：a=1.496108千米；千米；半短轴：半短轴：b=1.495108千米；千米；周长：周长：v=9.400108千米；千米；近日距近日距=1.471108千米；千米；远日距远日距=1.521108千米；千米；偏心率：偏心率：e=0.0167中距点：短轴两端，时间约中距点：短轴两端，时间约4月初和月初和10月初月初地球概论精品资源共享课程沈振剑 制作 河南教育学院HENAN INSTITUTE OF EDUCATION地球概论精品资源共享课程沈振剑 制作 河南教育学院HENAN INSTITUTE OF EDUCATION二、黄
8、赤交角二、黄赤交角地球的自转轴与其公转的轨道面成地球的自转轴与其公转的轨道面成6634的倾斜。黄道与天的倾斜。黄道与天赤道的交角，被称为黄赤交角赤道的交角，被称为黄赤交角;黄赤交角的存在，具有重要的天文和地理意义：黄赤交角的存在，具有重要的天文和地理意义：黄赤交角是地轴进动的成因之一；黄赤交角是地轴进动的成因之一；黄赤交角是视太阳日长度周年变化的主要原因黄赤交角是视太阳日长度周年变化的主要原因;黄赤交角是地球上四季变化和五带划分的根本原因。黄赤交角是地球上四季变化和五带划分的根本原因。地球概论精品资源共享课程沈振剑 制作 河南教育学院HENAN INSTITUTE OF EDUCATION三、
9、地球公转的周期三、地球公转的周期根据参考点的不同，天文上年的周期有四种：恒星年、回根据参考点的不同，天文上年的周期有四种：恒星年、回归年、近点年和交点年。归年、近点年和交点年。四种年的比较四种年的比较地球概论精品资源共享课程沈振剑 制作 河南教育学院HENAN INSTITUTE OF EDUCATION306地球公转的后果地球公转的后果一、太阳的周年运动一、太阳的周年运动太阳在周年运动中太阳在周年运动中到达的黄道位置，我到达的黄道位置，我国传统历法按太阳黄国传统历法按太阳黄经，把黄道等分为经，把黄道等分为24弧段，全年相应地分弧段，全年相应地分为为24时段，叫做时段，叫做二十二十四气四气。地
10、球概论精品资源共享课程沈振剑 制作 河南教育学院HENAN INSTITUTE OF EDUCATION西方天文学按太阳黄经，把黄道等分为十二宫，分别以黄道上西方天文学按太阳黄经，把黄道等分为十二宫，分别以黄道上的十二个星座命名，称的十二个星座命名，称黄道十二宫黄道十二宫。地球概论精品资源共享课程沈振剑 制作 河南教育学院HENAN INSTITUTE OF EDUCATION二、行星同太阳的会合运动二、行星同太阳的会合运动1、地内行星的会合运动、地内行星的会合运动地内行星的轨道在地球轨道以内，因此，它同太阳的黄经差，被限定在地内行星的轨道在地球轨道以内，因此，它同太阳的黄经差，被限定在某个限
11、度内（且某个限度内（且90）。这个限度叫做大距（即最大的距角），分）。这个限度叫做大距（即最大的距角），分东东大距大距和和西大距西大距。地内行星的大距，既被限定在地内行星的大距，既被限定在90之内，因此，它们没有冲日；但有两之内，因此，它们没有冲日；但有两次合日，距地球最近时叫次合日，距地球最近时叫下合下合，离地球最远时叫，离地球最远时叫上合上合。地球概论精品资源共享课程沈振剑 制作 河南教育学院HENAN INSTITUTE OF EDUCATION2、地外行星的会合运动、地外行星的会合运动 在一个会合周期内，地外行星有一次合日和一次冲日：合在一个会合周期内，地外行星有一次合日和一次冲日：合
12、日时离地球最远；冲日时距地球最近。它们没有大距，但日时离地球最远；冲日时距地球最近。它们没有大距，但有二次方照（距角为有二次方照（距角为90），分），分东方照东方照和和西方照西方照。地球概论精品资源共享课程沈振剑 制作 河南教育学院HENAN INSTITUTE OF EDUCATION 行星在恒星间自西向东运行，叫行星在恒星间自西向东运行，叫顺行顺行；当行星在其轨道上接近地球的时候，即下合前后的地内行当行星在其轨道上接近地球的时候，即下合前后的地内行星和冲日前后的地外行星，在天球上转变为向西运行，叫星和冲日前后的地外行星，在天球上转变为向西运行，叫逆行逆行；经过短暂时间后又恢复顺行。在由顺行
13、转变为逆行，或由经过短暂时间后又恢复顺行。在由顺行转变为逆行，或由逆行转变为顺行的短时间内，行星在恒星间停滞不动，被逆行转变为顺行的短时间内，行星在恒星间停滞不动，被称为称为留留。地球概论精品资源共享课程沈振剑 制作 河南教育学院HENAN INSTITUTE OF EDUCATION三、月球同太阳的会合运动三、月球同太阳的会合运动 日月会合运动：月球在天球上相对于太阳的运动日月会合运动：月球在天球上相对于太阳的运动 实质是：月球的公转运动和地球的公转运动，这两项真运实质是：月球的公转运动和地球的公转运动，这两项真运动在天球上的综合反映。动在天球上的综合反映。地球概论精品资源共享课程沈振剑 制
14、作 河南教育学院HENAN INSTITUTE OF EDUCATION如果将运动慢的太阳周年视运动作参照系的话，则运动快的月球视运动如果将运动慢的太阳周年视运动作参照系的话，则运动快的月球视运动相对于太阳之间有一个相对运动，该运动就称相对于太阳之间有一个相对运动，该运动就称日、月会合运动日、月会合运动。太阳相对于星空视运动日均角速度：太阳相对于星空视运动日均角速度：360/365.2422=5908月球相对于星空视运动日均角速度：月球相对于星空视运动日均角速度：360/27.3217=131035 归纳：归纳：（1）日月会合运动的周期是朔望月，所代表的真运动是月球绕地球公转）日月会合运动的周
15、期是朔望月，所代表的真运动是月球绕地球公转和地球绕太阳公转两项真运动的综合反映。和地球绕太阳公转两项真运动的综合反映。（2）日月依次在不同的黄道星座中合朔。）日月依次在不同的黄道星座中合朔。（3）朔望月和恒星月的区别：一是参照系不同，朔望月以日月合朔为起）朔望月和恒星月的区别：一是参照系不同，朔望月以日月合朔为起止点；恒星月以星月相合为起止点。二是周期不同，朔望月是月球相对于太止点；恒星月以星月相合为起止点。二是周期不同，朔望月是月球相对于太阳视运动的周期，为阳视运动的周期，为29.5306天；恒星月是月球相对于星空视运动的周期，天；恒星月是月球相对于星空视运动的周期，为为27.3217天。天。地球概论精品资源共享课程沈振剑 制作 河南教育学院HENAN INSTITUTE OF EDUCATION地球概论精品资源共享课程 河南教育学院HENAN INSTITUTE OF EDUCATION本节结束！本节结束！
