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《《地球的運(yùn)動(dòng)》ppt課件》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、2.1地球的運(yùn)動(dòng)從不同的角度，地球的運(yùn)轉(zhuǎn)可分為四類：天文學(xué)的基本概念（預(yù)備知識(shí)）與銀河系一起在宇宙中運(yùn)動(dòng)在銀河系內(nèi)與太陽(yáng)一起旋轉(zhuǎn)與其它行星一起繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)（公轉(zhuǎn)）地球的自轉(zhuǎn)（周日視運(yùn)動(dòng)）第二章坐標(biāo)與時(shí)間系統(tǒng)1預(yù)備知識(shí)天球的基本概念所謂天球，是指以地球質(zhì)心O為中心，半徑r為任意長(zhǎng)度的一個(gè)假想的球體。在天文學(xué)中，通常均把天體投影到天球的球面上，并利用球面坐標(biāo)來表達(dá)或研究天體的位置及天體之間的關(guān)系。建立球面坐標(biāo)系統(tǒng)，如圖2－1所示.參考點(diǎn)、線、面和園2圖2－1天球的概念3天軸與天極地球自轉(zhuǎn)軸的延伸直線為天軸，天軸與天球的交點(diǎn)PN和PS稱為天極，其中PN稱為北天極，PS為南天極。天球赤道面
2、與天球赤道通過地球質(zhì)心O與天軸垂直的平面稱為天球赤道面。天球赤道面與地球赤道面相重合。該赤道面與天球相交的大圓稱為天球赤道。天球子午面與子午圈含天軸并通過任一點(diǎn)的平面，稱為天球子午面.天球子午面與天球相交的大園稱為天球子午圈。4時(shí)圈通過天軸的平面與天球相交的大圓均稱為時(shí)圈。黃道地球公轉(zhuǎn)的軌道面(黃道面)與天球相交的大園稱為黃道。黃道面與赤道面的夾角稱為黃赤交角，約為23.5度。黃極通過天球中心，且垂直于黃道面的直線與天球的交點(diǎn)，稱為黃極。其中靠近北天極的交點(diǎn)稱為北黃極，靠近南天極的交點(diǎn)稱為南黃極。5春分點(diǎn)與秋分點(diǎn)黃道與赤道的兩個(gè)交點(diǎn)稱為春分點(diǎn)和秋分點(diǎn)。視太陽(yáng)在黃道上從南半球向北半
3、球運(yùn)動(dòng)時(shí)，黃道與天球赤道的交點(diǎn)稱為春分點(diǎn)，用γ表示。在天文學(xué)中和研究衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)時(shí)，春分點(diǎn)和天球赤道面，是建立參考系的重要基準(zhǔn)點(diǎn)和基準(zhǔn)面赤經(jīng)與赤緯地球的中心至天體的連線與天球赤道面的夾角稱為赤緯,春分點(diǎn)的天球子午面與過天體的天球子午面的夾角為赤經(jīng)。6地球的公轉(zhuǎn)：開普勒三大運(yùn)動(dòng)定律：—運(yùn)動(dòng)的軌跡是橢圓，太陽(yáng)位于其橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上；—在單位時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等；—運(yùn)動(dòng)的周期的平方與軌道的長(zhǎng)半軸的立方的比為常數(shù)。7地球的自轉(zhuǎn)的特征：(1)地軸方向相對(duì)于空間的變化（歲差和章動(dòng)）地球自轉(zhuǎn)軸在空間的變化，是日月引力的共同結(jié)果。假設(shè)月球的引力及其運(yùn)行軌道是固定不變的,由于日、月等天體的影響，地球的
4、旋轉(zhuǎn)軸在空間圍繞黃極發(fā)生緩慢旋轉(zhuǎn)，類似于旋轉(zhuǎn)陀螺，形成一個(gè)倒圓錐體（見下圖），其錐角等于黃赤交角ε=23.5″，旋轉(zhuǎn)周期為26000年，這種運(yùn)動(dòng)稱為歲差，是地軸方向相對(duì)于空間的長(zhǎng)周期運(yùn)動(dòng)。歲差使春分點(diǎn)每年向西移動(dòng)50.3″89月球繞地球旋轉(zhuǎn)的軌道稱為白道，月球運(yùn)行的軌道與月的之間距離是不斷變化的，使得月球引力產(chǎn)生的大小和方向不斷變化，從而導(dǎo)致北天極在天球上繞黃極旋轉(zhuǎn)的軌道不是平滑的小園，而是類似園的波浪曲線運(yùn)動(dòng)，即地球旋轉(zhuǎn)軸在歲差的基礎(chǔ)上疊加周期為18.6年，且振幅為9.21″的短周期運(yùn)動(dòng)。這種現(xiàn)象稱為章動(dòng)?？紤]歲差和章動(dòng)的共同影響：真旋轉(zhuǎn)軸、瞬時(shí)真天極、真天球赤道、瞬時(shí)真春分
5、點(diǎn)。考慮歲差的影響：瞬時(shí)平天極、瞬時(shí)平天球赤道、瞬時(shí)平春分點(diǎn)。10(2)地軸相對(duì)于地球本身相對(duì)位置變化（極移）地球自轉(zhuǎn)軸存在相對(duì)于地球體自身內(nèi)部結(jié)構(gòu)的相對(duì)位置變化，從而導(dǎo)致極點(diǎn)在地球表面上的位置隨時(shí)間而變化，這種現(xiàn)象稱為極移。某一觀測(cè)瞬間地球極所在的位置稱為瞬時(shí)極，某段時(shí)間內(nèi)地極的平均位置稱為平極。地球極點(diǎn)的變化，導(dǎo)致地面點(diǎn)的緯度發(fā)生變化。天文聯(lián)合會(huì)(IAU)和大地測(cè)量與地球物理聯(lián)合會(huì)(IUGG)建議采用國(guó)際上5個(gè)緯度服務(wù)(ILS)站以1900～1905年的平均緯度所確定的平極作為基準(zhǔn)點(diǎn)，通常稱為國(guó)際協(xié)議原點(diǎn)CIO(ConventionalInternationalOrigin
6、)11國(guó)際極移服務(wù)(IPMS)和國(guó)際時(shí)間局(BIH)等機(jī)構(gòu)分別用不同的方法得到地極原點(diǎn)。與CIO相應(yīng)的地球赤道面稱為平赤道面或協(xié)議赤道面。12(3)地球自轉(zhuǎn)速度變化（日長(zhǎng)變化）地球自轉(zhuǎn)不是均勻的，存在著多種短周期變化和長(zhǎng)期變化，短周期變化是由于地球周期性潮汐影響，長(zhǎng)期變化表現(xiàn)為地球自轉(zhuǎn)速度緩慢變小。地球的自轉(zhuǎn)速度變化，導(dǎo)致日長(zhǎng)的視擾動(dòng)和緩慢變長(zhǎng)，從而使以地球自轉(zhuǎn)為基準(zhǔn)的時(shí)間尺度產(chǎn)生變化。描述上述三種地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的參數(shù)稱為地球定向參數(shù)(EOP)，描述地球自轉(zhuǎn)速度變化的參數(shù)和描述極移的參數(shù)稱為地球自轉(zhuǎn)參數(shù)(ERP)，EOP即為ERP加上歲差和章動(dòng)，其數(shù)值可以在國(guó)際地球旋轉(zhuǎn)服務(wù)
7、(IERS)網(wǎng)站(www.iers.com)上得到。13時(shí)間的描述包括時(shí)間原點(diǎn)、單位（尺度）兩大要素。時(shí)間是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)過程的連續(xù)的表現(xiàn)，選擇測(cè)量時(shí)間單位的基本原則是選取一種物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)。時(shí)間的特點(diǎn)是連續(xù)、均勻，故一種物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)也應(yīng)該連續(xù)、均勻。周期運(yùn)動(dòng)滿足如下三項(xiàng)要求，可以作為計(jì)量時(shí)間的方法。運(yùn)動(dòng)是連續(xù)的；運(yùn)動(dòng)的周期具有足夠的穩(wěn)定性；運(yùn)動(dòng)是可觀測(cè)的。選取的物理對(duì)象不同，時(shí)間的定義不同:地球的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、地球的公轉(zhuǎn)、物質(zhì)的振動(dòng)等。2.2時(shí)間系統(tǒng)14恒星時(shí)(ST)以春分點(diǎn)作為基本參
