導航:首頁 > 知識科普 > 有哪些測量地球自轉周期的方法

有哪些測量地球自轉周期的方法

發布時間:2022-10-01 07:08:22

Ⅰ 怎樣求地球的自轉周期求大神幫助

以太陽系以外的一顆恆星為參考系。記錄相鄰兩次同角度觀測的時間間隔,該間隔時間就是地球自轉的周期

希望採納

Ⅱ 地球自轉一周所用的時候間是多少怎樣測出的什麼叫一秒鍾

地球自轉一周所用的時間叫做一日

地球自轉
地球繞自轉軸自西向東的轉動。地球自轉是地球的一種重要運動形式,自轉的平均角速度為 7.292×10-5弧度/秒,在地球赤道上的自轉線速度為 465米/秒。一般而言,地球的自轉是均勻的。但精密的天文觀測表明,地球自轉存在著3種不同的變化。

自轉速度的變化 20世紀初以後,天文學的一項重要發現是,確認地球自轉速度是不均勻的。人們已經發現的地球自轉速度有以下3種變化:① 長期減慢。這種變化使日的長度在一個世紀內大約增長1~2毫秒,使以地球自轉周期為基準所計量的時間,2000 年來累計慢了2個多小時。引起地球自轉長期減慢的原因主要是潮汐摩擦。②周期性變化。20世紀50年代從天文測時的分析發現,地球自轉速度有季節性的周期變化,春天變慢,秋天變快,此外還有半年周期的變化。周年變化的振幅約為20~25毫秒,主要是由風的季節性變化引起的。③不規則變化。地球自轉還存在著時快時慢的不規則變化。其原因尚待進一步分析研究。

地球自轉軸對於地球本體的運動 地球自轉軸在地球本體上的位置是經常在變動的,這種變動稱為地極移動,簡稱極移。1765年L.歐拉證明,如果沒有外力的作用,剛體地球的自轉軸將圍繞形狀軸作自由擺動 , 周期為 305 恆星日 。1888年人們才從緯度變化的觀測中證實了極移的存在。1891年美國的S.C.張德勒進一步指出,極移包括兩種主要周期成分:一種是周期約14個月的自由擺動,又稱張德勒擺動;另一種是周期為12個月的受迫擺動。

實際觀測到的張德勒擺動就是歐拉所預言的自由擺動 。但因地球不是一個絕對剛體,所以張德勒擺動的周期比歐拉所預言的周期約長40%。張德勒擺動的振幅大約在0.06〃~0.25〃之間緩慢變化 ,其周期的變化范圍約為410~440天。極移的另一種主要成分是周年受迫擺動,其振幅約為0.09〃,相對來說比較穩定,主要由於大氣和兩極冰雪的季節性變化所引起。

將極移中的周期成分除去以後,可以得到長期極移。長期極移的平均速度約為0.003〃/年,方向大致在西經70°左右。

地球自轉軸在空間的運動 地球的極半徑約比赤道半徑短1/300,同時地球自轉的赤道面、地球繞太陽公轉的黃道面和月球繞地球公轉的白道面 , 這三者並不在 一個平面內。由於這些因素,在月球、太陽和行星的引力作用下,使地球自轉軸在空間產生了復雜的運動。這種運動通常稱為歲差和章動。歲差運動表現為地球自轉軸圍繞黃道軸旋轉,在空間描繪出一個圓錐面,繞行一周約需 2.6萬年。章動是疊加在歲差運動上的許多復雜的周期運動。

如何測量地球自轉周期

地球存在繞自轉軸自西向東的自轉,平均角速度為每小時轉動15度。在地球赤道上,自轉的線速度是每秒465米。天空中各種天體東升西落的現象都是地球自轉的反映。人們最早利用地球自轉作為計量時間的基準。自20世紀以來由於天文觀測技術的發展,人們發現地球自轉是不均的。1967年國際上開始建立比地球自轉更為精確和穩定的原子時。由於原子時的建立和採用,地球自轉中的各種變化相繼被發現。現在天文學家已經知道地球自轉速度存在長期減慢、不規則變化和周期性變化。
通過對月球、太陽和行星的觀測資料和對古代月食、日食資料的分析,以及通過對古珊瑚化石的研究,可以得到地質時期地球自轉的情況。在6億多年前,地球上一年大約有424天,表明那時地球自轉速率比現在快得多。在4億年前,一年有約400天,2.8億年前為390天。研究表明,每經過一百年,地球自轉長期減慢近2毫秒(1毫秒=千分之一秒),它主要是由潮汐摩擦引起的。此外,由於潮汐摩擦,使地球自轉角動量變小,從而引起月球以每年3~4厘米的速度遠離地球,使月球繞地球公轉的周期變長。除潮汐摩擦原因外,地球半徑的可能變化、地球內部地核和地幔的耦合、地球表面物質分布的改變等也會引起地球自轉長期變化。
地球自轉速度除上述長期減慢外,還存在著時快時慢的不規則變化,這種不規則變化同樣可以在天文觀測資料的分析中得到證實,其中從周期為近十年乃至數十年不等的所謂"十年尺度"的變化和周期為2~7年的所謂"年際變化",得到了較多的研究。十年尺度變化的幅度可以達到約±3毫秒,引起這種變化的真正機制目前尚不清楚,其中最有可能的原因是核幔間的耦合作用。年際變化的幅度為0.2~0.3毫秒,相當於十年尺度變化幅度的十分之一。這種年際變化與厄爾尼諾事件期間的赤道東太平洋海水溫度的異常變化具有相當的一致性,這可能與全球性大氣環流有關。然而引起這種一致性的真正原因目前正處於進一步的探索階段。此外,地球自轉的不規則變化還包括幾天到數月周期的變化,這種變化的幅度約為±1毫秒。
地球自轉的周期性變化主要包括周年周期的變化,月周期、半月周期變化以及近周日和半周日周期的變化。周年周期變化,也稱為季節性變化,是二十世紀三十年代發現的,它表現為春天地球自轉變慢,秋天地球自轉加快,其中還帶有半年周期的變化。周年變化的振幅為20~25毫秒,主要由風的季節性變化引起。半年變化的振幅為8~9毫秒,主要由太陽潮汐作用引起的。此外,月周期和半月周期變化的振幅約為±1毫秒,是由月亮潮汐力引起的。地球自轉具有周日和半周日變化是在最近的十年中才被發現並得到證實的,振幅只有約0.1毫秒,主要是由月亮的周日、半周日潮汐作用引起的。
1天轉一圈

Ⅳ 立竿法利用了什麼原理來測量地球自轉一周的周期

證明地球自轉的方法:1.牙簽法先用一隻臉盆裝滿水,放在水平且不易振動的地方,待水靜止後,輕輕放下一根木質細牙簽,並在牙簽的一端做一個記號,記住牙簽的位置,過幾個小時後(最好在10個小時以上),再去看時你就會發現,牙簽已經轉動了一定角度,看起

Ⅳ 如何測量地球自轉速度

角速度=2π/24小時
測量線速度等價於測地球半徑
怎樣測量地球的半徑

我們知道,地球的形狀近似一個球形,那麼怎樣測出它的半徑呢?據說公元前三世紀時希臘天文學家厄拉多塞內斯(Eratosthenes,公元前276—194)首次測出了地球的半徑。

他發現夏至這一天,當太陽直射到賽伊城(今埃及阿斯旺城)的水井S時,在亞歷山大城的一點A的天頂與太陽的夾角為7.2°(天頂就是鉛垂線向上無限延長與天空「天球」相交的一點)。他認為這兩地在同一條子午線上,從而這兩地間的弧所對的圓心角SOA就是7.2°(如圖1)。又知商隊旅行時測得A、S間的距離約為5000古希臘里,他按照弧長與圓心角的關系,算出了地球的半徑約為4000古希臘里。一般認為1古希臘里約為158.5米,那麼他測得地球的半徑約為6340公里。

其原理為:

設圓周長為C,半徑為R,兩地間的的弧長為L,對應的圓心角為n°。

因為360°的圓心角所對的弧長就是圓周長C=2πR,所以1°的圓心角所對弧長是,即。於是半徑為的R的圓中,n°的圓心角所對的弧長L為:





當L=5000古希臘里,n=7.2時,

古希臘里)

化為公里數為:(公里)。

厄拉多塞內斯這種測地球的方法常稱為弧度測量法。用這種方法測量時,只要測出兩地間的弧長和圓心角,就可求出地球的半徑了。

近代測量地球的半徑,還用弧度測量的方法,只是在求相距很遠的兩地間的距離時,採用了布設三角網的方法。比如求M、N兩地的距離時,可以像圖2那樣布設三角點,用經緯儀測量出△AMB,△ABC,△BCD,△CDE,△EDN的各個內角的度數,再量出M點附近的那條基線MA的長,最後即可算出MN的長度了。

通過這些三角形,怎樣算出MN的長度呢?這里要用到三角形的一個很重要的定理——正弦定理。

即:在一個三角形中,各邊和它所對角的正弦的比相等。就是說,在△ABC中,有。

在圖2中,由於各三角形的內角已測出,AM的長也量出,由正弦定理即可分別算出:

∴MN=MB+BD+DN。

如果M、N兩地在同一條子午線上,用天文方法測出各地的緯度後,即可算出子午線1°的長度。法國的皮卡爾(Pi-card.J.1620—1682)於1669—1671年率領他的測量隊首次測出了巴黎和亞眠之間的子午線的長,求得子午線1°的長約為111.28公里,這樣他推算出地球的半徑約為6376公里。

(公里)。

另外,布設三角網有多種方法,要根據實際情況,布設的網點越少越好。

隨著科學的發展,人們對地球的認識也越來越深入,並發現地球不完全是球形的,而是一個橢球體(如圖3)。科學家家們還找到了求得地球的長半徑a和短半徑b的方法,由於比較復雜,我們這里就不介紹了,有興趣的同學可閱讀有關書籍。

http://www.pep.com.cn/200406/ca474390.htm

地球平均半徑
6371.004千米

地球赤道半徑
6378.140千米
地球極地半徑
6356.755千米
地球平均密度
5.518×103千克·米-3
地球質量
5.974×1024千克
地球體積
1.083×1012立方千米

地球表面積
5.11×108平方千米

地球陸地面積
1.49×108平方千米(約為地球表面積的29%)
地球海洋面積
3.62×108平方千米(約為地球表面積的71%)
地球南北緯30°之間表面積
2.555×108平方千米(約1/2地球表

科學的解釋是,地球內部存在著大量的放射性物質,在衰變的同時放出熱量。由於地殼的厚度,這些熱量無法散發出去,因此越來越熱。同時地球內部壓力也很大。在這種雙重因素的作用下,地核部分的物質融化,形成岩漿。

寒冷的冬天才多大點冷,0攝氏度按k來算都有273k了,我們有大氣層保護真幸福,最冷的地方南極不過也190k左右,最熱的才330k左右。

像水星那種地方,太陽照得到的地方有上千k,照不到的地方只有幾k,溫度差異的巨大變化可以使一個站在日出線上的人一邊焦掉,一邊凍成冰塊。

生物圈

生物圈是指地球上所有生命與其生存環境的整體,它在地球表面上到平流層、下到十多千米的地殼,形成一個有生物存在的包層。實際上,絕大多數生物生活在陸地之上和海洋表面以下各約100米厚的范圍內。在地球上之所以能夠形成生物圈,是因為在這樣一個薄層里同時具備了生命存在的四個條件:陽光、水、適宜的溫度和營養成分。

總之,地球上有生命存在的地方均屬生物圈的一部分。生物圈的最顯著特徵是其整體性,即任何一個地方的生命現象都不是孤立的,都跟生物圈的其餘部分存在著歷史的和現實的聯系。

Ⅵ 人類可以通過哪些測量手段,發現地球在轉動呢

亞里士多德曾經挑戰過這個問題,他的觀點是:如果你將石頭垂直向上扔出去,並允許它落回地球,那麼,如果地球在旋轉,當石頭落地時,它應該會略微向東移動。亞里士多德做了實驗發現並沒有,所以得出結論是地球沒有旋轉。但問題是,到底怎樣才算是垂直的呢?此外,亞里士多德的實驗面臨很多基礎設定問題。

為什麼亞里士多德的方法是不可行的?

  1. 因為在地球上無論是扔出一個物體或者是從高塔自由釋放一個物體都會受到地球自轉初速度的慣性影響,使得扔出去的自由落體仍然帶有自轉的初速度。這就像是在高鐵上跳起跟在地面上跳起時一樣。實際上地球赤道的自轉線速度為466 米/秒(合167.76千米/小時),但沒有人類或動物因為在赤道上跳起就快速地漂移到幾百米之外。對慣性概念的不了解,亞里士多德犯了一個基礎的前提錯誤。
  2. 在地球上人力所及的扔東西在空中自由下落的時間都太短,基本上很難體現出地球自轉帶來的偏差。實際上在空中飛行的物體,脫離了大地的加速之後就不再受到地球自轉的影響,但如果時間不夠長,這種偏轉過於微小,且容易被空氣阻力等外力的效用所淹沒。

所以不管亞里士多德怎麼扔東西,都無法觀察到明顯的落點位置偏差。

有哪些可行的辦法來確定地球是在自轉呢?

上圖:地球風帶在不同緯度上的自然劃分(是地球自轉形成的,而不是人為定義的)。

總結運用現有的物理法則,我們可以從多個角度來推導出地球在自轉的結論。而往往這些細微的線索會被日常經驗所遮蔽。亞里士多德是個很善於思考的人,但他絞盡腦汁還是只得出了一些感性的結論,因此他只能叫做哲學家,而不是科學家。

Ⅶ 如何測量地球的公轉自轉時間

一次的太陽升起到下一次見到太陽升起所經過的時間是 地球自轉時間.
一日的太陽最高點(或最低點)到下一次見到的太陽最高點(或最低點)為公轉時間,在高於回歸線海拔地區可測得.

Ⅷ 怎樣求地球自轉周期

籠統地說地球自轉的周期是1日。地球自轉周期的度量,需要在地外的天空找一個超然於地球自轉的參考點。按參考點的不同,天文上的日的長度有三種,它們是恆星日、太陽日和太陰日,分別以春分點、太陽和月球為參考點。通常所說的1日(一晝夜)是指太陽日。

天球周日運動是地球自轉的反映。因此,地球自轉周期可以從天體周日運動的周期來測定。恆星日是指同一恆星連續兩次在同地中天的周期。同理,太陽日就是太陽連續兩次在同地中天所需的時間;太陰日則是月球連續兩次在同地中天所經歷的時間。
以上三個周期中,只有恆星日是地球自轉的真正周期,即地球自轉360°所經歷的時間,因為恆星通常被視為天球上的定點。應當指出,天文上用來定義恆星日的,不是具體的某個恆星,而是春分點。這是由於恆星日是同恆星時相聯系的,而恆星時是以春分點作為量時天體的。恆星時就是春分點的時角。為了同這些情況相適應,用來定義恆星日的只能是春分點。如考慮到地軸進動或春分點西退,那麼,恆星日與地球自轉周期,也還存在細微的差別。

Ⅸ 除了博科擺還有哪種方法可以知道地球在自轉

證明地球自轉1.牙簽法
先用一隻臉盆裝滿水,放在水平且不易振動的地方,待水靜止後,輕輕放下一根木質細牙簽,並在牙簽的一端做一個記號,記住牙簽的位置,過幾個小時後(最好在10個小時以上),再去看時你就會發現,牙簽已經轉動了一定角度,看起來好像是牙簽在轉動,其實它並沒有轉動,而是地球在轉動.在北半球,牙簽作順時針轉動,因為地球自轉在北半球看起來是逆時針方向的.南半球則與北半球相反.
2.炮彈法
地球時刻不停地自轉,地面上水平運動的物體,必然相對地發生持續的右偏(北半球)或左偏(南半球).根據這種現象,人們分析射出的炮彈運動的方向,就能證明地球在自轉.
3.重力加速度法
地球在時刻不停地自轉,由於慣性離心力的作用,地面的重力加速度必然是赤道最小,兩極最大;地球不可能是正球體,而必然是赤道略鼓,兩極略扁的旋轉橢球體.重力測量和弧度測量的結果,證實了這些觀點的正確性,也就從一個側面證實了地球的自轉.
4.深井測量法
地球時刻不停自轉,由於自轉速度隨高度而增加,物體自高處下落的過程中,必然具有較高的向東的自轉速度,而必然墜落在偏東的地點.為了證實這一點,有人曾在很深的礦井中進行試驗.試驗結果是:自井口中心下落的物體,總在一定的深度同礦井東壁相撞,從另一個側面證實了地球的自轉運動.
5. 傅科擺
證實地球自轉的儀器,是法國物理學家傅科於1851年發明的。地球自西向東繞著它的自轉軸自轉,同時在圍繞太陽公轉。觀察地球的自轉效應並不難。用未經扭曲過的尼龍釣魚線,懸掛擺錘,在擺錘底部裝有指針。擺長從3米至30米皆可。當擺靜止時,在它下面的地面上,固定一張白卡片紙,上面畫一條參考線。把擺錘沿參考線的方向拉開,然後讓它往返擺動。幾小時後,擺動平面就偏離了原來畫的參考線.這是在擺錘下面的地面隨著地球旋轉產生的現象。
由於地球的自轉,擺動平面的旋轉方向,在北半球是順時針的,在南半球是反時針的。擺的旋轉周期,在兩極是24小時,在赤道上傅科擺不旋轉。在緯度40°的地方,每小時旋轉10°弱,即在37小時內旋轉一周。
顯然擺線越長,擺錘越重,實驗效果越好。因為擺線長,擺幅就大。周期也長,即便擺動不多幾次(來回擺動一二次)也可以察覺到擺動平面的旋轉、擺錘越重,擺動的能量越大,越能維持較長時間的自由擺動。圖中拍照的是懸掛在北京天文館球形展覽大廳天花板上的傅科擺擺錘部分。

Ⅹ 怎麼用最基本的方法測量地球的自轉和公轉的速度

1、測自轉:24小時過去了,從第一天的早晨7點到了第二天的早晨7點.地球轉了1圈.
V=1/24(圈/小時)
《 軍事地形學》關於用太陽測時間就是根據這個原理.
2、測公轉:1年過去了,從第一年的春天到了第二年的春天.地球公轉了1圈.
V=1/1(圈/年)

閱讀全文

與有哪些測量地球自轉周期的方法相關的資料

熱點內容
斷奶後正確的回奶方法 瀏覽:359
聯想電腦打開麥克風在哪裡設置方法 瀏覽:969
如何測量水溫感測器方法 瀏覽:440
橋梁鋼腹板的安裝方法 瀏覽:743
中式棉襖製作方法圖片 瀏覽:71
五菱p1171故障碼解決方法 瀏覽:866
男士修護膏使用方法 瀏覽:554
電腦圖標修改方法 瀏覽:609
濕氣怎麼用科學的方法解釋 瀏覽:545
910除以26的簡便計算方法 瀏覽:813
吹東契奇最簡單的方法 瀏覽:712
對腎臟有好處的食用方法 瀏覽:106
電腦四線程內存設置方法 瀏覽:520
數字電路通常用哪三種方法分析 瀏覽:27
實訓課程的教學方法是什麼 瀏覽:533
苯甲醇乙醚鑒別方法 瀏覽:90
蘋果手機微信視頻聲音小解決方法 瀏覽:708
控制箱的連接方法 瀏覽:83
用什麼簡單的方法可以去痘 瀏覽:797
快速去除甲醛的小方法你知道幾個 瀏覽:811