【地球的運動】
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地球的自轉
地球在繞太陽公轉的同時還在不停地自轉,地球的自轉帶來了晝夜交替的現象。因為地球自轉的方向是自西向東,所以在地球上可以看到太陽東升西落的現象。
地球自轉一周的時間為23小時56分4秒,這被稱為一個恒星日。但是,因為地球在自轉的同時還在繞太陽公轉,所以地球上的人們想再次看到太陽,除了一個恒星日外,地球還要再轉一點才能再次對準太陽,這要用24小時,這被稱為一個太陽日,也就是人們通常所說的一晝夜。人們常常出於自己的直接觀察,認為一個太陽日才是地球的自轉周期,其實這是錯誤的。
地球的自轉角速度也不是永恒不變的,由於宇宙的長期演化,地球自轉的速度在逐漸減慢。據科學家對貝殼和珊瑚生長式樣做出的判斷,大約在15億年以前,地球自轉一周為9小時左右,比現在要快1.5倍左右。造成地球自轉減慢的原因主要是潮汐、大氣層與地球表麵的摩擦及地心引力的減弱等。因為地球自轉速度的減慢是非常緩慢的,所以人們感覺不到,並且地球自轉速度的減慢目前也不會影響人們的正常生活。
時區和區時
過去,世界各地區的人們通過觀察太陽的位置來製定時間。中國就有根據太陽在天空中的運行規律而製定出來的十二時辰。世界各個國家和地區的人們使用的時間都是各不相同的,甚至不同的城鎮之間的時間就有所不同。時間的使用是相當混亂的。隨著交通和電信的發達,各地交流日益頻繁,不同的地方時間,造成許多困擾,於是人們就規定了世界時區。
24時區劃分示意圖
時區
時區以子午線為中心,依次由東向西每15度劃分一個時區,這樣全球劃分為了24個時區,每個時區範圍內的時間都是相同的。具體是:以通過英國格林尼治天文台的本初子午線為標準,其東西經度7.5度的範圍為零時區,以東為東1區~12區,以西為西1區~12區,每個時區中央經線上的時間就是各時區的標準時間。
區時
每個時區內的標準時間為區時,相鄰的每個時區之間的時間差為1小時。時區的界線原則上按照地理經線劃分,但在具體實施中往往根據各國的行政區界或自然界線來確定,所以時區的界限並不完全是同經線重合的。目前,全世界多數國家都采用以區時為單位的標準時,並保持與格林尼治時間相差整小時數。
標準時間
國際標準時間以本初子午線上的時間為標準,又叫格林尼治時間。但有些國家仍然采用其首都或重要商埠的地方時為該國的標準時間,所以這些國家的標準時間與格林尼治時間的差數甚至會相差到分鐘。中國采用的全國標準時間為北京所處的東8區的區時。
國際日期變更線
太平洋中的180度經線為“國際日期變更線”,因為這裡是東12區與西12區的分界線,也叫日界線。從180度經線向西,日期要加一天,從180度經線向東,日期則要減一天。為了避免一個國家同時出現不同的日期,所以,實際的國際日期變更線並不是直線。
時差
時差是真太陽時與平太陽時的時刻之差。所謂真太陽時是以真正的太陽為參考點,以真正的太陽在人們的視覺中的運動規律來計算地球自轉一周的時間。平太陽時又叫平時,主要是以地球自轉周期為基準的一種時間計量係統。日常生活用的鐘和手表都用的是平太陽時。
時差產生的原因一方麵是因為地球繞太陽運動的速度不勻速,另一方麵是因為地球公轉軌道麵和地球赤道麵之間存在著傾角,真太陽在地球公轉軌道麵上不同點的時角變化率各不相同,也會引起真太陽時的不均勻。
時差的值一年之中每天都在變化,每年有4次為零,在4月16日、6月15日、9月1日和12月24日前後;4次為極值,在2月12日(負極大)、5月15日(正極小)、7月26日(負極小)和11月3日(正極大)前後。最大值能夠達到16分鐘。
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