地球的自轉(zhuǎn)范文
時間:2023-03-19 23:51:25
導(dǎo)語:如何才能寫好一篇地球的自轉(zhuǎn),這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn),歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
早年,伽利略做過這樣一個實驗:伽利略登上比薩斜塔頂端,將一個重100磅和一個重一磅的鐵球同時拋下。在眾目睽睽之下,兩個鐵球出人意料地差不多是平行地一齊落到地上。這就是同學(xué)們熟悉的“兩個鐵球同時著地”的物理實驗。面對這個無情的實驗,在場觀看的人個個目瞪口呆,不知所措。但是,細(xì)心的人們經(jīng)過仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn),兩個鐵球并不是垂直地落下。而是稍稍偏向東方。這是不是一個偶然現(xiàn)象?后來,有人從礦井口向下拋擲物體,發(fā)現(xiàn)拋落物體落地時,都是略微偏東一些。
為什么物體落地時會偏東一些呢?原來,塔頂和塔基在地球自轉(zhuǎn)時形成的圓弧大小不同,塔頂?shù)膱A弧比塔基的大些,線速度同樣要大些,從塔頂自由下落的物體,按照慣性定律,一定會保持自己原有的速度,因此,物體就要“跑’在塔基的前頭,落地點偏東一些。塔越高,或者實驗的地方越接近極點,這種偏離現(xiàn)象就越明顯。
這個被科學(xué)界譽(yù)為“比薩斜塔試驗”的美談佳話,用事實證明,輕重不同的物體,從同一高度墜落,加速度一樣,它們將同時著地,從而了亞里士多德的錯誤論斷。這就是被伽利略所證明的,現(xiàn)在已為人們所認(rèn)識的自由落體定律。“比薩斜塔試驗”作為自然科學(xué)實例,為實踐是檢驗真理的惟一標(biāo)準(zhǔn)提供了一個生動的例證。
提起地球的自轉(zhuǎn),在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)達(dá)的今天,它是一個不容置疑的真理,但如果讓人們對此作出證明,或許這并不是一個簡單的事情。對于人類初次作出的對地球自轉(zhuǎn)的證明來講,曾發(fā)生過下面一個故事。
16世紀(jì)時,“太陽中心說”的創(chuàng)始人哥白尼曾依據(jù)相對運動原理提出了地球自轉(zhuǎn)的理論。可從他提出這一理論后的相當(dāng)長一段時間內(nèi),這一理論只能停留在讓人們從主觀上接受的水平,直到19世紀(jì)才被法國的一位名叫傅科的物理學(xué)家,用他自己設(shè)計的一項實驗所證實。
地球自西向東繞著它的自轉(zhuǎn)軸自轉(zhuǎn),同時在圍繞太陽公轉(zhuǎn)。觀察地球的自轉(zhuǎn)效應(yīng)并不難。用未經(jīng)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(dāng)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,然后讓它往返擺動。幾小時后,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(zhuǎn)產(chǎn)生的現(xiàn)象。 由于地球的自轉(zhuǎn),擺動平面的旋轉(zhuǎn)方向,在北半球是順時針的,在南半球是反時針的。擺的旋轉(zhuǎn)周期,在兩極是24小時,在赤道上傅科擺不旋轉(zhuǎn)。在緯度40°的地方,每小時旋轉(zhuǎn)10°弱,即在37小時內(nèi)旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)、擺錘越重,擺動的能量越大,越能維持較長時間的自由擺動。
傅科的這個擺的是一個演示地球自轉(zhuǎn)的實驗。這種擺也因此被命名為“傅科擺”。傅科擺為什么能夠演示出地球自轉(zhuǎn)呢?
簡單的說,因為慣性。擺是一種很有趣的裝置。給擺一個恰當(dāng)?shù)钠鹗甲饔茫蜁恢毖刂骋环较颍蛘哒f某一平面運動。如果擺的擺角小于5度的話,擺錘甚至可以視為做一維運動的諧振子。
現(xiàn)在,考慮一種簡單的情況,假如把傅科擺放置在北極點上,那么會發(fā)生什么情況呢?很顯然,地球在自轉(zhuǎn)――相對于遙遠(yuǎn)的恒星自轉(zhuǎn)。同樣,由于慣性,傅科擺的擺錘相對于遙遠(yuǎn)恒星的運動方向(平面)是不變的。(你可以想象,有三顆遙遠(yuǎn)的恒星確定了一個平面,而傅科擺恰好在這個平面內(nèi)運動。由于慣性,當(dāng)?shù)厍蛞约坝脕淼跗饠[錘的架子轉(zhuǎn)動的時候,擺錘仍然在那個平面內(nèi)運動)那么什么情況發(fā)生了呢?你站在傅科擺附近的地球表面上,顯然會發(fā)現(xiàn)擺動的平面正在緩緩的轉(zhuǎn)動,它轉(zhuǎn)動的速度大約是鐘表時針轉(zhuǎn)動速度的一半,也就是說,每小時傅科擺都會順時針轉(zhuǎn)過15度。
擺在同一平面內(nèi)運動,這里所說的平面是由遠(yuǎn)方的恒星確定的 如果把傅科擺放置赤道上呢?那樣的話,我們將觀察不到任何轉(zhuǎn)動。把擺錘的運動看做一維諧振(單擺),由于它的運動方向與地軸平行,而地軸相對遙遠(yuǎn)的恒星是靜止的,所以我們觀測不到傅科擺相對地面的轉(zhuǎn)動。
現(xiàn)在把傅科擺移回巴黎。擺錘的運動可以分解為沿地軸方向的和與之垂直方向上的兩個分運動。后者會產(chǎn)生相對地面的旋轉(zhuǎn)(正如北極的傅科擺)。這兩個分運動合成的結(jié)果是,從地面上的人看來,傅科擺以某種角速度緩慢的旋轉(zhuǎn)――介于傅科擺在北極和赤道的角速度之間。(也可以從科里奧利力的角度解釋,得出的結(jié)論是一樣的)如果在北極的觀測到傅科擺旋轉(zhuǎn)一周的時間是A(A=24h),那么在任意緯度γ上,傅科擺旋轉(zhuǎn)一周所需的時間是A/sinγ。對于巴黎,這個數(shù)字是31.8小時。
證明地球自轉(zhuǎn)的證據(jù)還有以下幾點:
(1)白天和黑夜 晝夜交替。面對太陽的時候 是白天 轉(zhuǎn)到背面就是黑夜了。
(2)牙簽法。先用一只臉盆裝滿水,放在水平且不易振動的地方,待水靜止后,輕輕放下一根木質(zhì)細(xì)。牙簽,并在牙簽的一端做一個記號,記住牙簽的位置,過幾個小時后(最好在10個小時以上),再去看時你就會發(fā)現(xiàn),牙簽已經(jīng)轉(zhuǎn)動了一定角度,看起來好像是牙簽在轉(zhuǎn)動,其實它并沒有轉(zhuǎn)動,而是地球。在轉(zhuǎn)動。在北半球,牙簽作順時針轉(zhuǎn)動,因為地球自轉(zhuǎn)在北半球看起來是逆時針方向的。南半球則與北半球相反。
篇2
地球公轉(zhuǎn)產(chǎn)生的現(xiàn)象:
1、晝夜長短的變化。
2、春夏秋冬四季的更替。
3、正午太陽高度角的變化。
4、五帶(熱帶、南北溫帶、南北寒帶)的劃分。
篇3
我講到:同學(xué)們注意觀察此圖。地球一邊自轉(zhuǎn)一邊公轉(zhuǎn),從圖中A點運行到B點。這段時間對于地球上的P點而言,正好從今天的正午12點整,到第二天的正午12點整。這個過程花了多長時間?
同學(xué):24小時。
我:那么這就是我們常說的“一天24小時”,24小時是地球真正的自轉(zhuǎn)周期嗎?
同學(xué):不是。
我:為什么不是?
同學(xué):因為在這個過程中,地球并不是自轉(zhuǎn)了360°。
我:哦。那是多轉(zhuǎn)了,還是少轉(zhuǎn)了?
同學(xué):多轉(zhuǎn)了,超過了360°。
我:很好,大家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)24小時并不是地球真正的自轉(zhuǎn)周期,而應(yīng)該比地球真正的自轉(zhuǎn)周期略長點,那么我們怎么去測量地球真正的自轉(zhuǎn)周期呢?
教室突然變得安靜了,大約過了30秒,教室里又開始吵鬧起來,有了些想法的同學(xué)開始與周圍的同學(xué)交流。一切都在我的意料中,10年來,我就是這樣講這個內(nèi)容的,課堂也會按照我的設(shè)想向前推進(jìn)。下面我該讓大家交流一下,然后我就會在上面這幅圖上畫“一顆遙遠(yuǎn)的恒星”,開始講解恒星日,最后告訴大家經(jīng)過精確測量恒星日為23小時56分4秒。但是這次發(fā)生了一點意外。
一個同學(xué)舉手:“不用測量,可以直接算出地球的真正自轉(zhuǎn)周期。”
“哦?是嗎?說說你的想法。”我不信,難道我又遇到高人了?
“因為地球繞太……太……太陽……,所以可以計算出真正周期……”可能是因為興奮,也許是緊張,這個同學(xué)說起話來有點斷續(xù),甚至有點結(jié)巴了。我聽了半天也沒有聽懂。
“不懂。”我當(dāng)著大家的面對他說了自己的實話,全班一陣哄堂大笑。
“這樣,請你到講臺上來,對著圖給我們詳細(xì)解釋你的想法,慢慢說哦。”
這位同學(xué)走上講臺,對著這幅圖開始講解起他的“奇思妙想”。
“地球從圖中A點運行到B點,花費了24小時,也就是我們說的一天,而地球繞太陽公轉(zhuǎn)一周要365天,我們可以近似的認(rèn)為地球公轉(zhuǎn)一周需要360天,那么地球在圖中從A到B的過程中,也就繞太陽轉(zhuǎn)動了1/360圈,即1°,也就是圖中∠α=1°,因為內(nèi)錯角相等,所以∠β=1°,也就是地球在從A點到B點的過程中,花費了24小時,自轉(zhuǎn)了360+1°,因為∠β就是地球多轉(zhuǎn)的度數(shù)。(我坐在他的座位上,看著他的分析,調(diào)皮地補(bǔ)充了一句:“我知道有一個運動品牌叫361°,今天通過你的分析,我知道該品牌的來歷了。”)那么要求地球自轉(zhuǎn)360°所花的時間就可以用下面這個方程去解哦。假設(shè)地球真正的自轉(zhuǎn)周期是x,360°/361°=x/24小時。”
我回過頭來問同學(xué)們:“他說的有道理嗎?”
“有,有道理!”
“好,大家拿出計算器,幫他算一算結(jié)果是多少?”
全班同學(xué)都興奮起來,進(jìn)行計算,很快結(jié)果出來了:23小時56分0.6秒。
“哇,居然只和地球真正的自轉(zhuǎn)周期23小時56分4秒差三秒多鐘,你太厲害了!”我贊揚(yáng)到。
“我這里是把地球公轉(zhuǎn)周期近似的看成360天,如果用365天進(jìn)行計算,就更精確了!”這位同學(xué)好象對這點差距也不放過哦。
“厲害,厲害,這位同學(xué)甚至沒有向天空瞥一眼,就發(fā)現(xiàn)了地球真正的自轉(zhuǎn)周期!”我毫不吝嗇的再次表揚(yáng)。
篇4
自從21世紀(jì)以來,人類已經(jīng)越來越重視對地球環(huán)境的保護(hù),經(jīng)過幾十年的努力,到了2050年,地球的面貌已經(jīng)煥然一新。怎么,你想知道那時地球的樣子嗎?那就和我一起去游覽一番吧!
我們乘坐用太陽能作動力的飛機(jī)來到黃河上空,向下望去,一條碧波蕩漾的大河如同一條善良的飄帶,蜿蜒繚繞在綠色覆蓋的山野、城市間,昔日翻滾著渾濁的河水的黃河,已經(jīng)徹底改變了面貌,一個美麗而又壯闊的黃河出現(xiàn)在人們的眼前。
飛機(jī)在黃土高原繞了一個圈,可是卻怎么也找不到昔日高原的本來模樣。原來,經(jīng)過建設(shè)者們的辛勤努力,南方的長江、雅魯藏布江源源不斷的江水,跨過千山萬水,流淌在黃土高原的每一個角落。當(dāng)?shù)氐娜藗儯眠@些寶貴的水資源,在廣闊的黃土地上,種草種樹,山嶺綠樹成蔭,田野麥浪翻滾,再也找不到過去黃土高原的影子了。
飛機(jī)降落在河西走廊西部的敦煌國際機(jī)場,然后我們改乘安裝著光電發(fā)動機(jī)的越野汽車,向新疆西南部駛?cè)ァQ赝镜教幨乔嗌骄G水,放眼望去,天空碧空如洗,雪白的云朵,從我們的頭頂掠過,沒有工廠排出的工業(yè)廢氣污染大氣,一股股清新的空氣撲鼻而來,帶著田野的芳香。過去被人們稱為戈壁沙漠的地方,現(xiàn)在已經(jīng)是一碧千里了。我國科學(xué)家經(jīng)過艱苦的研究和試驗,成功地在過去沙漠化的土地上栽種一種能夠改良土壤、防沙治沙,改善氣候的植物,新疆的廣博的土地,一片生機(jī)勃勃。那些曾經(jīng)受到人類侵害的珍稀動物,也遷徙到這里過著幸福的生活。羚羊、野駱駝、野驢在草地上,河灘邊漫步、休息,再也不用擔(dān)心有人用獵槍傷害它們的生命。
好了,好有許多更加美麗的地方吸引著我們,等有機(jī)會,咱們再去更遠(yuǎn)的地方去領(lǐng)略2050的地球的美景吧。
篇5
“啊,這難道就是人類賴以生存的地球嗎?真是太不可思議了。地球姐姐,你怎么全身混濁不清,傷痕斑斑,一副病態(tài)啊?”
聽星星妹妹這么一說,地球姐姐嘆了一口氣說:“真沒想到我哺育了人類,讓他們在我的懷抱里成長,可人類不領(lǐng)情,反而傷害我。你看我身上的那兩個缺口,是因為人類大量開采地球上的自然資源,破壞了我的再生環(huán)境而造成的。可人類也遭到了我地球的懲罰。
1998年的特大洪澇災(zāi)害,就是人類造成的。他們砍伐樹木,破壞了植物,使水土流失,形成地上河。只要一下暴雨,就會發(fā)生水災(zāi),沖毀了自己建立的家園。
那沙塵暴的發(fā)生,也是樹木被砍伐所至,使土地沙漠化。《柳茵晚報》上還刊登過沙塵暴的“壯麗”景象:沙土滿天飛,人們帶著口罩、墨鏡上街。還使不少人呼吸道感染,真實自食其果。
再說河水的污染,府南河就是個典型的受害者。府南河是成都市的母親河,在這短短的10年里,他由盛產(chǎn)魚、蝦、蟹的清水河,變成工廠排放污水,居民們亂扔垃圾、蚊蠅滿天飛的臭河,雖然有活水公園,但情況還是不容樂觀,向府南河這樣的事例還真不少呢。
篇6
4月22日為世界地球日1970年4月22日,由美國哈佛大學(xué)學(xué)生丹尼斯·海斯發(fā)起并組織的環(huán)境保護(hù)活動,猶如星火燎原。全美國共有2000多萬人參加,約1萬所中小學(xué),2000所高等院校和全國的各大團(tuán)體參加了這次活動,這一天就成了第一個地球日。
1972年全國人類環(huán)境會議在斯德哥爾摩召開,1973年聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署成立,此后保護(hù)環(huán)境的政府機(jī)構(gòu)和組織在世界范圍內(nèi)不斷增加,地球日都起到了重要的作用。因此地球日也成為了全球性的活動,我國從1990年開始,每年都舉行地球日的紀(jì)念宣傳活動。
由于自然地址作用和認(rèn)為地址作用,地球生態(tài)環(huán)境遭受破壞,從而把導(dǎo)致人類生命、物質(zhì)財富損失的災(zāi)害事件,統(tǒng)稱為地質(zhì)災(zāi)害。我國是世界上地質(zhì)災(zāi)害最嚴(yán)重的國家之一。防治地質(zhì)災(zāi)害,被我國確定為1999年地球日,也就是第三十個地球日的主題。
篇7
一、概貌
上海玩具進(jìn)出口有限公司,原隸屬于上海市輕工集團(tuán)。是我國第一批經(jīng)國務(wù)院直接批準(zhǔn)列入工貿(mào)試點,擁有外貿(mào)經(jīng)營自的企業(yè)之一。2004年起經(jīng)上海市人民政府批準(zhǔn)劃歸金山區(qū),是金山區(qū)區(qū)屬的國有企業(yè)。公司擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的品牌5個,其中“好玩聚”品牌2011年獲得上海市著名商標(biāo)榮譽(yù)稱號。2012年在全體職工的努力拼搏下,至今11月20日已實現(xiàn)進(jìn)出口總額8599萬美元,同比增長30%。
二、堅持主業(yè),鞏固優(yōu)勢,創(chuàng)新發(fā)展
1、積極鼓勵商品部和外銷員開拓創(chuàng)新,突破常規(guī),優(yōu)化產(chǎn)品和市場結(jié)構(gòu),拓展外貿(mào)渠道。尋求新的市場與客戶,從單一的玩具出口,延伸到輕紡、文具、體育休閑、高檔禮品、化工等行業(yè);從集中的對歐美、日本市場,逐步形成覆蓋南、北美洲、中東、東南亞等地的全方位對外貿(mào)易市場。
2、主動走訪歐美、日本老客戶,積極發(fā)展中東、東南亞等地區(qū)新客戶。堅持在鞏固進(jìn)出口規(guī)模的同時,合理調(diào)整進(jìn)出口區(qū)域和商品結(jié)構(gòu)。
3、通過參加國內(nèi)、外各類玩具頂級、知名商品展示會,搭建“上海玩具”在世界貿(mào)易的展示平臺,進(jìn)一步開拓市場,結(jié)識新客戶,設(shè)計新款式,探索新工藝,形成新渠道。
4、學(xué)習(xí)研究兄弟外貿(mào)企業(yè)的先進(jìn)經(jīng)驗,召開各類外貿(mào)專題業(yè)務(wù)研討會議。分析研究新、老客戶的需求與世界各大洲在經(jīng)濟(jì)危機(jī)下的貿(mào)易變化特點,充分發(fā)掘客戶和市場潛力,加強(qiáng)與市場的聯(lián)系和客戶的感情聯(lián)絡(luò)。
5、充分發(fā)揮“上海玩具”在報關(guān)、質(zhì)檢、保險、物流和貿(mào)易融資(國際信用證)等一系列軟服務(wù)實力,為客戶提供便捷、滿意的服務(wù)。以滿意的服務(wù)站穩(wěn)腳跟,以優(yōu)質(zhì)的服務(wù)拓展經(jīng)營規(guī)模,以優(yōu)良的服務(wù)取勝,獲取效益。
6、形成激勵和淘汰機(jī)制。公司董事會與經(jīng)營決策層,應(yīng)對金融風(fēng)暴和經(jīng)濟(jì)下行的態(tài)勢,及時制定出臺《鼓勵拓展進(jìn)出口業(yè)務(wù)的“八條措施”》,引導(dǎo)和鼓勵商品部與外銷員,發(fā)揮主觀能動性,積極地拓展市場;并結(jié)合業(yè)務(wù)量實施“獎勤罰懶”。外銷員不留底薪,進(jìn)出口業(yè)務(wù)與個人薪酬、辦公經(jīng)費、業(yè)務(wù)費用全額掛鉤,多銷多得。公司管理和后勤部門,全力以赴為進(jìn)出口業(yè)務(wù)做好服務(wù)。
三、面向市場,拓展內(nèi)貿(mào),轉(zhuǎn)型發(fā)展
根據(jù)市場的需要和“上海玩具”原在國內(nèi)玩具銷售市場占有重要一席之地的能力,要沿續(xù)這一好的傳統(tǒng)和市場,公司明確提出“打造品牌,積累經(jīng)驗,培育隊伍,擴(kuò)大銷售”的內(nèi)、外貿(mào)聯(lián)動的目標(biāo)要求,力求通過拉動和促進(jìn)內(nèi)貿(mào),實現(xiàn)公司發(fā)展戰(zhàn)略的新拓展。以投資玩具連鎖店為銷售平臺,以玩具、兒童用品及相關(guān)產(chǎn)品為經(jīng)營范圍,以自營和尋求有市場、有品牌的企業(yè)合作為主要經(jīng)營方式,積極發(fā)展內(nèi)貿(mào)。
四、把握機(jī)遇,資產(chǎn)(本)運作,穩(wěn)步發(fā)展
1、投資建設(shè)商務(wù)樓
上海市靈山路1號,原是上海市玩具一廠動遷補(bǔ)償?shù)貕K。
2005年公司緊緊抓住浦東改革開放的機(jī)遇,果斷決定,規(guī)劃自身建造辦公大樓。2009年,投資4500萬元,建筑面積7200平方米的天鑫大樓全面投入使用。徹底改變了公司辦公條件,樹立了外貿(mào)公司的良好形象。并成功地引進(jìn)從事金融、證券等業(yè)務(wù)的機(jī)構(gòu)入駐,努力建設(shè)成為具有良好效益的商務(wù)樓。
2、建設(shè)創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)園區(qū)
原涼城路1315號,是上海市玩具八廠近1萬平方米的閑置
廠房。房屋陳舊,租金偏低。借鑒市區(qū)老廠房改造的經(jīng)驗的模式,投資約420萬元,對原閑置廠房進(jìn)行有效改造,完善了基礎(chǔ)設(shè)施,優(yōu)化了辦公及綠化環(huán)境,創(chuàng)建“1315創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)園”。引進(jìn)保險、婚紗攝影、會展會務(wù)、裝飾設(shè)計、餐飲及世界500強(qiáng)的UPS物流公司進(jìn)駐。
3、積極提升物業(yè)水平
對其他閑置的老廠房,按照和市場接軌的要求,通過建立“天鑫物業(yè)公司”,運用物業(yè)管理形式,健全物業(yè)管理工作的服務(wù)體系,提升物業(yè)管理的能級。堅持以優(yōu)質(zhì)的服務(wù)和優(yōu)良的環(huán)境,引進(jìn)客商,從而最大限度的提高物業(yè)收入。
4、建立一批出口生產(chǎn)基地
前后投資、參股建立了三個出口商品生產(chǎn)基地:金山區(qū)毛絨玩具出口商品生產(chǎn)基地、江蘇泰興樂器出口商品生產(chǎn)基地、南通體育用品出口商品生產(chǎn)基地。最近還將以公司所屬的“國家級玩具檢測中心”的牌譽(yù),與中國檢驗檢測認(rèn)證集團(tuán),上海市檢驗檢測公司合作,建設(shè)“中檢集團(tuán)華東化工及消費品檢測中心”,積極地建設(shè)為先進(jìn)制造業(yè)服務(wù)的高技術(shù)服務(wù)平臺,融入和服務(wù)金山先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展。
五、立足市區(qū),服務(wù)金山,創(chuàng)業(yè)金山
篇8
多年來,科學(xué)家一直相信,地球之所以這樣生機(jī)勃勃,月亮可謂功不可沒。月亮不僅替地球擋住了大量天外隕石,保護(hù)了地球生命的演化成長,還制衡了木星引力對地球的擾動作用,幫助穩(wěn)定了地球自轉(zhuǎn)軸的傾斜角(目前地球自轉(zhuǎn)軸的傾斜角保持在23.3度)。
木星是一顆質(zhì)量巨大的行星,是地球質(zhì)量的318倍,對地球有巨大的牽引作用。月亮的存在制衡了木星引力對地球的擾動作用,幫助穩(wěn)定了地球自轉(zhuǎn)軸的傾斜角。
1993年,法國巴黎天文臺的一項研究表明,如果沒有月亮,地球的自轉(zhuǎn)軸將會在木星引力的影響下,在漫長的地球演化史上呈現(xiàn)無規(guī)則變化,偏轉(zhuǎn)幅度最大可達(dá)85度。其結(jié)果可能會導(dǎo)致地球上巨大的氣候波動,進(jìn)而使生命難以存活――尤其對像我們這樣大一些、主要依賴陸地生存的生物來講,在這樣的地球上生存下去的幾率小之又小。我們的近鄰火星,就是由于缺乏一顆月亮般的衛(wèi)星,它的自轉(zhuǎn)軸每隔十萬年就要發(fā)生10度以上的偏離,甚至自轉(zhuǎn)軸還會倒轉(zhuǎn)。據(jù)保守估計,火星在歷史上曾至少發(fā)生過一次自轉(zhuǎn)倒逆現(xiàn)象。
如此說來,似乎一個類地行星必須擁有一顆像月亮一樣的衛(wèi)星,才有可能產(chǎn)生復(fù)雜的生命,但又有多少類地行星能幸運地?fù)碛幸活w類似月亮的衛(wèi)星呢?
大約45億年前,一個火星大小的行星與地球猛烈碰撞,殘留的碎片被地球俘獲才逐漸形成了今天的月亮。如果這樣的碰撞在宇宙中很常見,那么想必有類月衛(wèi)星的行星數(shù)量也不會少。不幸的是,宇宙中大概只有不到十分之一的類地行星有機(jī)會靠意外碰撞的方式擁有類似月亮的衛(wèi)星。既然只是偶然發(fā)生的小概率事件,那么這暗示著,復(fù)雜的生命在宇宙中必然是十分罕見的。
沒有衛(wèi)星,行星也能穩(wěn)定
篇9
月球的正面永遠(yuǎn)向著地球。另外一面,除了在月面邊沿附近的區(qū)域因天秤動而中間可見以外,月球的背面絕大部分不能從地球看見。在沒有探測器的年代,月球的背面一直是個未知的世界。
月球背面的一大特色是它幾乎沒有月海這種較暗的月面特征。而當(dāng)探測器運行至月球背面時,它將無法與地球直接通訊。月球約一個農(nóng)歷月繞地球運行一周,而每小時相對背景星空移動半度,即與月面的視直徑相若。與其他衛(wèi)星不同,月球的軌道平面較接近黃道面,而不是在地球的赤道面附近。相對于背景星空,月球圍繞地球運行(月球公轉(zhuǎn))一周所需時間稱為一個恒星月;而新月與下一個新月(或兩個相同月相之間)所需的時間稱為一個朔望月。朔望月較恒星月長是因為地球在月球運行期間,本身也在繞日的軌道上前進(jìn)了一段距離。
因為月球的自轉(zhuǎn)周期和它的公轉(zhuǎn)周期是完全一樣的,我們只能看見月球永遠(yuǎn)用同一面向著地球。自月球形成早期,月球便一直受到一個力矩的影響引致自轉(zhuǎn)速度減慢,這個過程稱為潮汐鎖定。亦因此,部分地球自轉(zhuǎn)的角動量轉(zhuǎn)變?yōu)樵虑蚶@地公轉(zhuǎn)的角動量,其結(jié)果是月球以每年約38毫米的速度遠(yuǎn)離地球。同時地球的自轉(zhuǎn)越來越慢,一天的長度每年變長15微秒。
月球?qū)Φ厍蛩┑囊κ浅毕F(xiàn)象的起因之一。月球圍繞地球的軌道為同步軌道,所謂的同步自轉(zhuǎn)并非嚴(yán)格。由于月球軌道為橢圓形,當(dāng)月球處于近日點時,它的自轉(zhuǎn)速度便追不上公轉(zhuǎn)速度,因此我們可見月面東部達(dá)東經(jīng)98度的地區(qū),相反,當(dāng)月處于遠(yuǎn)日點時,自轉(zhuǎn)速度比公轉(zhuǎn)速度快,因此我們可見月面西部達(dá)西經(jīng)98度的地區(qū)。這種現(xiàn)象稱為天秤動。又由于月球軌道傾斜于地球赤道,因此月球在星空中移動時,極區(qū)會作約7度的晃動,這種現(xiàn)象稱為天秤動。再者,由于月球距離地球只有60地球半徑之遙,若觀測者從月出觀測至月落,觀測點便有了一個地球直徑的位移,可多見月面經(jīng)度1度的地區(qū)。這種現(xiàn)象稱為天秤動。
嚴(yán)格來說,地球與月球圍繞共同質(zhì)心運轉(zhuǎn),共同質(zhì)心距地心4700千米(即地球半徑的2/3處)。由于共同質(zhì)心在地球表面以下,地球圍繞共同質(zhì)心的運動好像是在“晃動”一般。從地球北極上空觀看,地球和月球均以迎時針方向自轉(zhuǎn);而且月球也是以迎時針繞地運行;甚至地球也是以迎時針繞日公轉(zhuǎn)的。
很多人不明白為甚么月球軌道傾角和月球自轉(zhuǎn)軸傾角的數(shù)值會有這么大的變化。其實,軌道傾角是相對于中心天體(即地球)而言的,而自轉(zhuǎn)軸傾角則相對于衛(wèi)星(即月球)本身的軌道面。在這個定義習(xí)慣很適合一般情況(例如人造衛(wèi)星的軌道)而且是數(shù)值相當(dāng)固定的,但月球卻非如此。
篇10
2010年4月14日7時49分(北京時間),我國青海省玉樹藏族自治州發(fā)生了7.1級強(qiáng)震(簡稱玉樹地震),這是自2008年5月12日四川汶川8.0級地震以來我國西部地區(qū)發(fā)生的又一次破壞性大地震,地震造成的人員傷亡和財產(chǎn)損失都非常慘重[1],地震發(fā)生后有關(guān)科技工作者已陸續(xù)對其展開研究[1-2].
2地震發(fā)生時的天置與引潮力
目前研究發(fā)現(xiàn),引潮力是誘發(fā)地震爆發(fā)的一個重要因素[3-6],而玉樹地震的直接原因很可能是引潮力.對地震起觸發(fā)作用的引潮力,主要是日月引潮力.由于地球繞太陽公轉(zhuǎn),月球繞地球公轉(zhuǎn),以及地球自轉(zhuǎn),形成日月相對于地球的位置和距離周期性變化[3].我們根據(jù)玉樹地震發(fā)生的時刻和震中經(jīng)緯度,計算了玉樹地震發(fā)生時的太陽系9天體的位置及其對震中單位質(zhì)量的引潮力,即引潮力加速度,和發(fā)震前后幾日內(nèi)的特殊天象及其星下點的位置,分別列于表1和表2.所謂星下點,就是連接天體與地心的直線通過地球表面的這一點,而該線的延長線通過地球表面的另一點,則稱為對潮點.引潮力加速度一般為幾十微伽,這個引潮力加速度必然附加到當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣壬希瑥亩鹌渥兓畤鴥?nèi)外學(xué)者基本公認(rèn),當(dāng)重力加速度g值異常變化在30~100μGal時,就可能有較大地震[7].圖1給出了2010年4月14日北京時2時至13時期間青海省玉樹地震震中所受的引潮力加速度的變化曲線.青海省玉樹地震是發(fā)生在北京時7時49分,由圖可見,玉樹地震不僅發(fā)生在引潮力加速度比較大的極值附近(已接近82μGal),而且也正發(fā)生在其變化速率最大的時刻.此時的變化率是0.70μGal/h,遠(yuǎn)大于其平均變化率0.39μGal/h.正如人們乘坐在一輛勻速或勻加速前進(jìn)的汽車上,當(dāng)汽車突然加速或剎車時,必然使車上的乘客失去平衡而發(fā)生碰撞.所以,這種由引潮力引起的加速度變化必將嚴(yán)重破壞遠(yuǎn)離平衡態(tài)的穩(wěn)定而觸發(fā)地震.
3月亮白赤交角、太陽活動與地球自轉(zhuǎn)等對玉樹地震的影響
月震的發(fā)生與地球和太陽對月亮產(chǎn)生的引潮力作用密切相關(guān)[8-9],而全球大地震的發(fā)生,同樣與天體引潮力有明顯的關(guān)聯(lián)[3-4,10-11].天體引潮力主要是日月引潮力,太陽系中其余7大行星引潮力之和也比日月引潮力要小三個量級,而日月引潮力中月亮對地球的引潮力又為太陽的2.25倍,故首當(dāng)其沖就應(yīng)考慮月亮的影響[7,12-13].月亮除在其軌道上的回歸之外,月亮軌道(白道)與赤道之間的交角也在不斷地變化.白赤交角的變化,實際上就決定了月亮回歸的赤緯極值,即月亮在赤道帶區(qū)的運動范圍,從而決定了月亮對地球表面引潮力作用的緯度區(qū).所以這種影響,實際上就是月亮對地球的引潮力所致.我們在分析20世紀(jì)中國大陸7.0級以上的地震時,發(fā)現(xiàn)其絕大部分都發(fā)生在月亮白赤交角從極大變到極小的5個時間段內(nèi).2006年下半年,月亮白赤交角已達(dá)其最大值,并由此開始逐漸變小.并預(yù)測2007年中國可能進(jìn)入大震高發(fā)期[10].事實上,2008年5月中國汶川已發(fā)生了8.0級大地震.地震是地球內(nèi)部運動的一種力學(xué)特征,然而地球并不是孤立的天體,它受宇宙環(huán)境中各種因素的影響,其中太陽活動、地球自轉(zhuǎn)與中國大地震的關(guān)系,已有許多學(xué)者作了較為深入的研究[14-18],雖然目前太陽活動仍然處于較低水平,但已進(jìn)入24周.根據(jù)趙洪聲等的研究[15],中國大陸強(qiáng)烈地震大都發(fā)生于太陽活動11a周期的偶數(shù)周.描述地球自轉(zhuǎn)軸方向的有兩種坐標(biāo),即天極坐標(biāo)與地極坐標(biāo),這是由參考系所決定的,相對于慣性天球參考系的地球自轉(zhuǎn)軸北極點的位置叫天極坐標(biāo),而相對于地球本體,地球自轉(zhuǎn)軸北極點位置叫地極坐標(biāo),一般研究地球自轉(zhuǎn),講地球方位參數(shù)均是指地極坐標(biāo)與地球自轉(zhuǎn)速率,故本文也就只給出這兩方面的情況.描述地球自轉(zhuǎn)速率的有角速度、相對角速度、日長(LOD),實際上,這三者是等價的,可以互換.無論是天文工作者還是地學(xué)工作者,他們在監(jiān)測地球自轉(zhuǎn)的變化時所得到的都是UT1-UTC.現(xiàn)令Ψ表示某一系統(tǒng)的UT1-UTC,則這里Dt表示t時刻日長的變化,其意義表示相對于標(biāo)準(zhǔn)日長D(取值86400s)延長或縮短了Dt秒,式中ωt為t時刻地球瞬時自轉(zhuǎn)角速度,單位為10-6mrad/s,而對應(yīng)的ωt計算公式中Dt的單位為0.01ms,ω為地球自轉(zhuǎn)平均角速度,Δωt/ω為相對角速度.顯然,Dt變長,ωt就小,Δωt/ω就是負(fù)值,反之則相反.本文僅給出2010年以來太陽活動與地球自轉(zhuǎn)的相關(guān)情況,對于太陽活動4月13日的太陽黑子數(shù)是7,而14日突然跳為0(圖2);對于地球自轉(zhuǎn)速率,則出現(xiàn)在日長變化的一個小峰之后,其變化速率較大的時刻;對于地極坐標(biāo),其x分量變化很小,而y分量變化比較大(圖3).這雖然需要更多的震例來研究,但也非偶然.