地球公轉

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地球環繞太陽的運動稱為地球公轉。因為同地球一起環繞太陽的還有太陽系的其他天體,太陽是它們共有的中心天體,故被稱為「公」轉。

軌道[編輯]

地球在公轉中所形成的封閉軌跡,稱為地球軌道。其在天球上的投影,稱為黃道

參數[編輯]

地球軌道是一個橢圓,太陽位於其中的一個焦點上,具體參數如下:

近日點和遠日點[編輯]

在地球的公轉軌道上,有一點距離太陽最近,稱為近日點,有一點離太陽最遠,稱為遠日點。如:1982年,地球經過近日點的時間是1月4日19時,經過遠日點的時間是7月4日22時。由於近點年回歸年長25分7秒,所以地球經過近日點和遠日點的日期,每57年要推遲一日。

中距點:即軌道橢圓短軸的兩端。如:1982年4月3日和10月5日時地球經過中距點

地球的軌道面[編輯]

地球軌道所在的平面稱為地球的軌道面,也稱為黃道面

黃赤交角[編輯]

主條目:轉軸傾角

地球的赤道面與黃道面並不重合,而是有一個交角二面角),就是黃赤交角。在2000年,這個交角為23°26′21″。

春分點、秋分點、夏至點、冬至點[編輯]

這些點是在地心天球上。黃道和天赤道的兩個交點之一為白羊宮第一點,即春分點,第二個交點為天秤宮第一點,即秋分點,這兩個點合稱二分點。黃道上距天赤道最遠的兩點之一為巨蟹宮第一點,即夏至點,第二個交點為摩羯宮第一點,即冬至點,這兩個點合稱二至點。

黃赤大距[編輯]

在地心天球上,二至點與天赤道的距離稱為黃赤大距,它是黃赤交角在地心天球上的體現,其值等於黃赤交角。

公轉周期[編輯]

公轉周期為一個恆星年,需時365日6時9分10秒或365.2564日。

公轉速度[編輯]

平均角速度是每年360度,即每日59分。平均線速度為每年940,000,000公里,即約每秒29.79公里。即時角速度和即時線速度有季節變化,在能量守恆的前提下,離太陽越近,位能越小,動能則越大,即時線速度和即時角速度就越大。在角動量守恆的前提下,即在相等長度的時間內,地球、太陽連線所掃過的面積恆定的。

公轉產生的結果[編輯]

恆星的周年視差位移[編輯]

周期[編輯]

地球公轉以一年為周期,恆星視差位移也以一年為周期,這種視差位移稱為周年視差位移。

軌跡[編輯]

地球公轉軌道是封閉曲線,恆星周年視差位移軌跡也是封閉曲線。在南北黃極,恆星周年視差位移軌跡是一正。在黃道上,它是一直線。天球的其他位置的位移軌跡全是橢圓,稱為周年視差橢圓

大小[編輯]

  • π=a/D
  • π:恆星年視差的大小,當日地連線同星地連星垂直時日星連線與地心連線的交
  • a:日地平均距離
  • D:與恆星的距離。

太陽的周年運動[編輯]

  1. 太陽周年視差橢圓即是黃道,反映地球軌道面在天球上的位置,春分點和秋分點說明地球公轉軌道面和赤道面的相交線在天球上的位置。
  2. 太陽在黃道上的位置,反映地球在其軌道上的位置。如:太陽若位於春分點,地球則位於秋分點。
  3. 太陽在黃道上的視運動方向,反映地球公轉的方向。
  4. 太陽周年視運動的周期,反映地球公轉的周期()。
  5. 太陽周年視運動的角度,反映地球公轉的角速度。

行星和太陽的會合運動[編輯]

會合運動的概念[編輯]

由於太陽和行星都以各自在特定的周期在地心天球上運動,這樣在太陽和各個行星之間存在著相對運動,這種相對運動稱為行星對太陽的會合運動。這種運動是地球的公轉後果之一。

合的概念[編輯]

行星和太陽的黃經相等的現象稱為行星同太陽相會合,簡稱合日。從黃極看,這時行星、太陽與地球位於同一條直線,且太陽和這個行星位於地球的同一側。

會合周期[編輯]

  • 行星的會合周期:S
  • 行星的公轉周期:P
  • 太陽周年運動周期(地球的公轉周期):E
  • 地內行星:1/S=1/P-1/E
  • 地外行星:1/S=1/E-1/P

地內行星和地外行星的合[編輯]

  1. 地內行星與太陽的黃經差有一定的限度,稱為大距,分為東大距和西大距。地外行星沒有大距,但有東方照和西方照方照是指行星和太陽黃經差90度的情況。
  2. 地內行星的合有上下合之分,上合的行星距地球最遠,下合的行星離地球最近。地外行星有,沖是行星同太陽相距180度的情況,合日就是距地球最遠,沖日就是距地球最近。

行星在天球的運動[編輯]

  1. 表現:順行--逆行--順行依次出現。[1]
  2. 順行最快時,則是內側行星上合外側行星合日,逆行最快時,則是地內行星下合或地外行星沖日

月球和太陽的會合運動[編輯]

  1. 類似於地外行星相對於太陽的會合運動,而且直接與月相相聯繫。即為,東方照上弦,西方照即為下弦
  2. 因為月球在天球上運行的角速度大於太陽的周年運動,所以月球相對於太陽的運動始終向,而地外行星則相反。
  3. 月球的運行只有順行沒有逆行
  4. 會合周期,即朔望月。1/S=1/M-1/E=29.5406日。[2]

注釋[編輯]

  1. ^ 順行:行星在天球上向東運動。逆行:行星在天球上向西運動。留:逆行順行轉換時行星暫時停止運動的現象。
  2. ^ 註:S:會合周期;M:恆星月;E:恆星年

內部連結[編輯]