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有哪些测量地球自转周期的方法

发布时间:2022-10-01 07:08:22

Ⅰ 怎样求地球的自转周期求大神帮助

以太阳系以外的一颗恒星为参考系。记录相邻两次同角度观测的时间间隔,该间隔时间就是地球自转的周期

希望采纳

Ⅱ 地球自转一周所用的时候间是多少怎样测出的什么叫一秒钟

地球自转一周所用的时间叫做一日

地球自转
地球绕自转轴自西向东的转动。地球自转是地球的一种重要运动形式,自转的平均角速度为 7.292×10-5弧度/秒,在地球赤道上的自转线速度为 465米/秒。一般而言,地球的自转是均匀的。但精密的天文观测表明,地球自转存在着3种不同的变化。

自转速度的变化 20世纪初以后,天文学的一项重要发现是,确认地球自转速度是不均匀的。人们已经发现的地球自转速度有以下3种变化:① 长期减慢。这种变化使日的长度在一个世纪内大约增长1~2毫秒,使以地球自转周期为基准所计量的时间,2000 年来累计慢了2个多小时。引起地球自转长期减慢的原因主要是潮汐摩擦。②周期性变化。20世纪50年代从天文测时的分析发现,地球自转速度有季节性的周期变化,春天变慢,秋天变快,此外还有半年周期的变化。周年变化的振幅约为20~25毫秒,主要是由风的季节性变化引起的。③不规则变化。地球自转还存在着时快时慢的不规则变化。其原因尚待进一步分析研究。

地球自转轴对于地球本体的运动 地球自转轴在地球本体上的位置是经常在变动的,这种变动称为地极移动,简称极移。1765年L.欧拉证明,如果没有外力的作用,刚体地球的自转轴将围绕形状轴作自由摆动 , 周期为 305 恒星日 。1888年人们才从纬度变化的观测中证实了极移的存在。1891年美国的S.C.张德勒进一步指出,极移包括两种主要周期成分:一种是周期约14个月的自由摆动,又称张德勒摆动;另一种是周期为12个月的受迫摆动。

实际观测到的张德勒摆动就是欧拉所预言的自由摆动 。但因地球不是一个绝对刚体,所以张德勒摆动的周期比欧拉所预言的周期约长40%。张德勒摆动的振幅大约在0.06〃~0.25〃之间缓慢变化 ,其周期的变化范围约为410~440天。极移的另一种主要成分是周年受迫摆动,其振幅约为0.09〃,相对来说比较稳定,主要由于大气和两极冰雪的季节性变化所引起。

将极移中的周期成分除去以后,可以得到长期极移。长期极移的平均速度约为0.003〃/年,方向大致在西经70°左右。

地球自转轴在空间的运动 地球的极半径约比赤道半径短1/300,同时地球自转的赤道面、地球绕太阳公转的黄道面和月球绕地球公转的白道面 , 这三者并不在 一个平面内。由于这些因素,在月球、太阳和行星的引力作用下,使地球自转轴在空间产生了复杂的运动。这种运动通常称为岁差和章动。岁差运动表现为地球自转轴围绕黄道轴旋转,在空间描绘出一个圆锥面,绕行一周约需 2.6万年。章动是叠加在岁差运动上的许多复杂的周期运动。

如何测量地球自转周期

地球存在绕自转轴自西向东的自转,平均角速度为每小时转动15度。在地球赤道上,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。人们最早利用地球自转作为计量时间的基准。自20世纪以来由于天文观测技术的发展,人们发现地球自转是不均的。1967年国际上开始建立比地球自转更为精确和稳定的原子时。由于原子时的建立和采用,地球自转中的各种变化相继被发现。现在天文学家已经知道地球自转速度存在长期减慢、不规则变化和周期性变化。
通过对月球、太阳和行星的观测资料和对古代月食、日食资料的分析,以及通过对古珊瑚化石的研究,可以得到地质时期地球自转的情况。在6亿多年前,地球上一年大约有424天,表明那时地球自转速率比现在快得多。在4亿年前,一年有约400天,2.8亿年前为390天。研究表明,每经过一百年,地球自转长期减慢近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,由于潮汐摩擦,使地球自转角动量变小,从而引起月球以每年3~4厘米的速度远离地球,使月球绕地球公转的周期变长。除潮汐摩擦原因外,地球半径的可能变化、地球内部地核和地幔的耦合、地球表面物质分布的改变等也会引起地球自转长期变化。
地球自转速度除上述长期减慢外,还存在着时快时慢的不规则变化,这种不规则变化同样可以在天文观测资料的分析中得到证实,其中从周期为近十年乃至数十年不等的所谓"十年尺度"的变化和周期为2~7年的所谓"年际变化",得到了较多的研究。十年尺度变化的幅度可以达到约±3毫秒,引起这种变化的真正机制目前尚不清楚,其中最有可能的原因是核幔间的耦合作用。年际变化的幅度为0.2~0.3毫秒,相当于十年尺度变化幅度的十分之一。这种年际变化与厄尔尼诺事件期间的赤道东太平洋海水温度的异常变化具有相当的一致性,这可能与全球性大气环流有关。然而引起这种一致性的真正原因目前正处于进一步的探索阶段。此外,地球自转的不规则变化还包括几天到数月周期的变化,这种变化的幅度约为±1毫秒。
地球自转的周期性变化主要包括周年周期的变化,月周期、半月周期变化以及近周日和半周日周期的变化。周年周期变化,也称为季节性变化,是二十世纪三十年代发现的,它表现为春天地球自转变慢,秋天地球自转加快,其中还带有半年周期的变化。周年变化的振幅为20~25毫秒,主要由风的季节性变化引起。半年变化的振幅为8~9毫秒,主要由太阳潮汐作用引起的。此外,月周期和半月周期变化的振幅约为±1毫秒,是由月亮潮汐力引起的。地球自转具有周日和半周日变化是在最近的十年中才被发现并得到证实的,振幅只有约0.1毫秒,主要是由月亮的周日、半周日潮汐作用引起的。
1天转一圈

Ⅳ 立竿法利用了什么原理来测量地球自转一周的周期

证明地球自转的方法:1.牙签法先用一只脸盆装满水,放在水平且不易振动的地方,待水静止后,轻轻放下一根木质细牙签,并在牙签的一端做一个记号,记住牙签的位置,过几个小时后(最好在10个小时以上),再去看时你就会发现,牙签已经转动了一定角度,看起

Ⅳ 如何测量地球自转速度

角速度=2π/24小时
测量线速度等价于测地球半径
怎样测量地球的半径

我们知道,地球的形状近似一个球形,那么怎样测出它的半径呢?据说公元前三世纪时希腊天文学家厄拉多塞内斯(Eratosthenes,公元前276—194)首次测出了地球的半径。

他发现夏至这一天,当太阳直射到赛伊城(今埃及阿斯旺城)的水井S时,在亚历山大城的一点A的天顶与太阳的夹角为7.2°(天顶就是铅垂线向上无限延长与天空“天球”相交的一点)。他认为这两地在同一条子午线上,从而这两地间的弧所对的圆心角SOA就是7.2°(如图1)。又知商队旅行时测得A、S间的距离约为5000古希腊里,他按照弧长与圆心角的关系,算出了地球的半径约为4000古希腊里。一般认为1古希腊里约为158.5米,那么他测得地球的半径约为6340公里。

其原理为:

设圆周长为C,半径为R,两地间的的弧长为L,对应的圆心角为n°。

因为360°的圆心角所对的弧长就是圆周长C=2πR,所以1°的圆心角所对弧长是,即。于是半径为的R的圆中,n°的圆心角所对的弧长L为:





当L=5000古希腊里,n=7.2时,

古希腊里)

化为公里数为:(公里)。

厄拉多塞内斯这种测地球的方法常称为弧度测量法。用这种方法测量时,只要测出两地间的弧长和圆心角,就可求出地球的半径了。

近代测量地球的半径,还用弧度测量的方法,只是在求相距很远的两地间的距离时,采用了布设三角网的方法。比如求M、N两地的距离时,可以像图2那样布设三角点,用经纬仪测量出△AMB,△ABC,△BCD,△CDE,△EDN的各个内角的度数,再量出M点附近的那条基线MA的长,最后即可算出MN的长度了。

通过这些三角形,怎样算出MN的长度呢?这里要用到三角形的一个很重要的定理——正弦定理。

即:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等。就是说,在△ABC中,有。

在图2中,由于各三角形的内角已测出,AM的长也量出,由正弦定理即可分别算出:

∴MN=MB+BD+DN。

如果M、N两地在同一条子午线上,用天文方法测出各地的纬度后,即可算出子午线1°的长度。法国的皮卡尔(Pi-card.J.1620—1682)于1669—1671年率领他的测量队首次测出了巴黎和亚眠之间的子午线的长,求得子午线1°的长约为111.28公里,这样他推算出地球的半径约为6376公里。

(公里)。

另外,布设三角网有多种方法,要根据实际情况,布设的网点越少越好。

随着科学的发展,人们对地球的认识也越来越深入,并发现地球不完全是球形的,而是一个椭球体(如图3)。科学家家们还找到了求得地球的长半径a和短半径b的方法,由于比较复杂,我们这里就不介绍了,有兴趣的同学可阅读有关书籍。

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

地球平均半径
6371.004千米

地球赤道半径
6378.140千米
地球极地半径
6356.755千米
地球平均密度
5.518×103千克·米-3
地球质量
5.974×1024千克
地球体积
1.083×1012立方千米

地球表面积
5.11×108平方千米

地球陆地面积
1.49×108平方千米(约为地球表面积的29%)
地球海洋面积
3.62×108平方千米(约为地球表面积的71%)
地球南北纬30°之间表面积
2.555×108平方千米(约1/2地球表

科学的解释是,地球内部存在着大量的放射性物质,在衰变的同时放出热量。由于地壳的厚度,这些热量无法散发出去,因此越来越热。同时地球内部压力也很大。在这种双重因素的作用下,地核部分的物质融化,形成岩浆。

寒冷的冬天才多大点冷,0摄氏度按k来算都有273k了,我们有大气层保护真幸福,最冷的地方南极不过也190k左右,最热的才330k左右。

像水星那种地方,太阳照得到的地方有上千k,照不到的地方只有几k,温度差异的巨大变化可以使一个站在日出线上的人一边焦掉,一边冻成冰块。

生物圈

生物圈是指地球上所有生命与其生存环境的整体,它在地球表面上到平流层、下到十多千米的地壳,形成一个有生物存在的包层。实际上,绝大多数生物生活在陆地之上和海洋表面以下各约100米厚的范围内。在地球上之所以能够形成生物圈,是因为在这样一个薄层里同时具备了生命存在的四个条件:阳光、水、适宜的温度和营养成分。

总之,地球上有生命存在的地方均属生物圈的一部分。生物圈的最显着特征是其整体性,即任何一个地方的生命现象都不是孤立的,都跟生物圈的其余部分存在着历史的和现实的联系。

Ⅵ 人类可以通过哪些测量手段,发现地球在转动呢

亚里士多德曾经挑战过这个问题,他的观点是:如果你将石头垂直向上扔出去,并允许它落回地球,那么,如果地球在旋转,当石头落地时,它应该会略微向东移动。亚里士多德做了实验发现并没有,所以得出结论是地球没有旋转。但问题是,到底怎样才算是垂直的呢?此外,亚里士多德的实验面临很多基础设定问题。

为什么亚里士多德的方法是不可行的?

  1. 因为在地球上无论是扔出一个物体或者是从高塔自由释放一个物体都会受到地球自转初速度的惯性影响,使得扔出去的自由落体仍然带有自转的初速度。这就像是在高铁上跳起跟在地面上跳起时一样。实际上地球赤道的自转线速度为466 米/秒(合167.76千米/小时),但没有人类或动物因为在赤道上跳起就快速地漂移到几百米之外。对惯性概念的不了解,亚里士多德犯了一个基础的前提错误。
  2. 在地球上人力所及的扔东西在空中自由下落的时间都太短,基本上很难体现出地球自转带来的偏差。实际上在空中飞行的物体,脱离了大地的加速之后就不再受到地球自转的影响,但如果时间不够长,这种偏转过于微小,且容易被空气阻力等外力的效用所淹没。

所以不管亚里士多德怎么扔东西,都无法观察到明显的落点位置偏差。

有哪些可行的办法来确定地球是在自转呢?

上图:地球风带在不同纬度上的自然划分(是地球自转形成的,而不是人为定义的)。

总结运用现有的物理法则,我们可以从多个角度来推导出地球在自转的结论。而往往这些细微的线索会被日常经验所遮蔽。亚里士多德是个很善于思考的人,但他绞尽脑汁还是只得出了一些感性的结论,因此他只能叫做哲学家,而不是科学家。

Ⅶ 如何测量地球的公转自转时间

一次的太阳升起到下一次见到太阳升起所经过的时间是 地球自转时间.
一日的太阳最高点(或最低点)到下一次见到的太阳最高点(或最低点)为公转时间,在高于回归线海拔地区可测得.

Ⅷ 怎样求地球自转周期

笼统地说地球自转的周期是1日。地球自转周期的度量,需要在地外的天空找一个超然于地球自转的参考点。按参考点的不同,天文上的日的长度有三种,它们是恒星日、太阳日和太阴日,分别以春分点、太阳和月球为参考点。通常所说的1日(一昼夜)是指太阳日。

天球周日运动是地球自转的反映。因此,地球自转周期可以从天体周日运动的周期来测定。恒星日是指同一恒星连续两次在同地中天的周期。同理,太阳日就是太阳连续两次在同地中天所需的时间;太阴日则是月球连续两次在同地中天所经历的时间。
以上三个周期中,只有恒星日是地球自转的真正周期,即地球自转360°所经历的时间,因为恒星通常被视为天球上的定点。应当指出,天文上用来定义恒星日的,不是具体的某个恒星,而是春分点。这是由于恒星日是同恒星时相联系的,而恒星时是以春分点作为量时天体的。恒星时就是春分点的时角。为了同这些情况相适应,用来定义恒星日的只能是春分点。如考虑到地轴进动或春分点西退,那么,恒星日与地球自转周期,也还存在细微的差别。

Ⅸ 除了博科摆还有哪种方法可以知道地球在自转

证明地球自转1.牙签法
先用一只脸盆装满水,放在水平且不易振动的地方,待水静止后,轻轻放下一根木质细牙签,并在牙签的一端做一个记号,记住牙签的位置,过几个小时后(最好在10个小时以上),再去看时你就会发现,牙签已经转动了一定角度,看起来好像是牙签在转动,其实它并没有转动,而是地球在转动.在北半球,牙签作顺时针转动,因为地球自转在北半球看起来是逆时针方向的.南半球则与北半球相反.
2.炮弹法
地球时刻不停地自转,地面上水平运动的物体,必然相对地发生持续的右偏(北半球)或左偏(南半球).根据这种现象,人们分析射出的炮弹运动的方向,就能证明地球在自转.
3.重力加速度法
地球在时刻不停地自转,由于惯性离心力的作用,地面的重力加速度必然是赤道最小,两极最大;地球不可能是正球体,而必然是赤道略鼓,两极略扁的旋转椭球体.重力测量和弧度测量的结果,证实了这些观点的正确性,也就从一个侧面证实了地球的自转.
4.深井测量法
地球时刻不停自转,由于自转速度随高度而增加,物体自高处下落的过程中,必然具有较高的向东的自转速度,而必然坠落在偏东的地点.为了证实这一点,有人曾在很深的矿井中进行试验.试验结果是:自井口中心下落的物体,总在一定的深度同矿井东壁相撞,从另一个侧面证实了地球的自转运动.
5. 傅科摆
证实地球自转的仪器,是法国物理学家傅科于1851年发明的。地球自西向东绕着它的自转轴自转,同时在围绕太阳公转。观察地球的自转效应并不难。用未经扭曲过的尼龙钓鱼线,悬挂摆锤,在摆锤底部装有指针。摆长从3米至30米皆可。当摆静止时,在它下面的地面上,固定一张白卡片纸,上面画一条参考线。把摆锤沿参考线的方向拉开,然后让它往返摆动。几小时后,摆动平面就偏离了原来画的参考线.这是在摆锤下面的地面随着地球旋转产生的现象。
由于地球的自转,摆动平面的旋转方向,在北半球是顺时针的,在南半球是反时针的。摆的旋转周期,在两极是24小时,在赤道上傅科摆不旋转。在纬度40°的地方,每小时旋转10°弱,即在37小时内旋转一周。
显然摆线越长,摆锤越重,实验效果越好。因为摆线长,摆幅就大。周期也长,即便摆动不多几次(来回摆动一二次)也可以察觉到摆动平面的旋转、摆锤越重,摆动的能量越大,越能维持较长时间的自由摆动。图中拍照的是悬挂在北京天文馆球形展览大厅天花板上的傅科摆摆锤部分。

Ⅹ 怎么用最基本的方法测量地球的自转和公转的速度

1、测自转:24小时过去了,从第一天的早晨7点到了第二天的早晨7点.地球转了1圈.
V=1/24(圈/小时)
《 军事地形学》关于用太阳测时间就是根据这个原理.
2、测公转:1年过去了,从第一年的春天到了第二年的春天.地球公转了1圈.
V=1/1(圈/年)

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