再论岁差是地球近日点进动形成的
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探索岁差真相摘要;自然科学要符合数学原理。
岁差发现有两千多年的历史。
牛顿根据陀螺进动第一次用“地轴进动”解释岁差原因的人,他提出的“地轴进动”只能解释北半球“节气点”西移现象,与南半球相矛盾,与数学原理相悖,与实际观测不符,误导世界300多年。
本文主要是展开对地壳与地幔角速度差异导致岁差现象的研究。
恒星年的参考系是地球质心,而回归年的参考系却是地球表面,地壳的自转角速度决定了回归年的时间长短,固体潮汐导致地壳每天滞后约138毫角秒累计一年50.266角秒引起回归年的时间短于恒星年。
关键词;天体引力固体潮汐地球差异旋转真太阳日与世界时恒星年与回归年地球差异旋转;地球是分层结构,主要由地壳、地幔、外核内核等组成,每层的角速度各异。
哥伦比亚大学宋晓东教授利用地震波测量出大约每四百年地核比地壳多自转一圈。
恒星年;365日6时9分10秒是地球公转周期。
回归年;回归年亦称太阳年。
回归年的时间是365日5小时48分46秒,是四季周期,是一个世纪的平均值。
回归年的时间每年各异。
如;公元2000年365日5时54分40秒、公元2012年365日5时41分32秒。
正弦曲线证明太阳直射地球表面的同一点是一回归年。
岁差是天文现象,但却属于地球科学范畴,岁差的发现是地球差异旋转的最早发现,是地球科学基础之基础。
岁差的显著特点就是天文学家按回归年的时间观测到“节气点”西移。
地球的地轴倾斜公、自转形成一年四季,那么一年四季地球就必须公转360°!为什么回归年的周期不等于地球公转周期(恒星年)?按回归年的时间计算地球公转应小于360°。
问题出在哪里?这就是岁差研究面临的课题。
恒星年与回归年分别采用的是两个参考系。
我们的太阳系隶属银河系,银河系是太阳系所在的天体系统,包括一千二百亿颗恒星和大量的星团、星云,还有各种类型的星际气体和星际尘埃。
它的直径约为100,000多光年,中心厚度约为12,000光年,总质量是太阳质量的1400亿倍。
1、恒星:恒星是由炽热气体组成的能自身发光的球形或类球形天体。
2、恒星自行:恒星的空间速度可以分解为视向速度和切向速度,由切向速度所带来的恒星相对星空的位移。
3、绝对星等:在标准距离10个秒差距下恒星的亮度称为恒星的绝对亮度(即恒星的光度),其星等叫绝对星等。
4、秒差距:指恒星的周年视差为1个角秒时恒星到地球的距离为1个秒差距。
5、光年:光在一年中的行程,1光年=1年×3×105km/s=9.46×1012公里。
6、大地水准面:是指海面或平均海面及其在陆地下的延伸所构成的一个闭合的环球水准面。
7、行星逆行:指行星相对于恒星视位置的变动。
下合前后的地内行星和冲日前后的地外行星,相对于恒星,其视位置的移动方向与其公转方向相反,称为行星的逆行。
8、太阳回归运动:太阳在天赤道南北的往返运动,或太阳反复回归天赤道的运动。
9、太阳风:日晃中的质子,电子等不断摆脱太阳引力而奔向行星际空间,由此而形成的以质子、电子为主要成分的带电粒子流,叫太阳风。
10、地理经度:指当地经线所在平面与本初子午线所在平面之间的二面角。
用λ表示,顺地球自转方向度量为东经,记为ºE,逆地球自转方向度量为西经,记为ºW,取值分别为0º~180º.11、恒星年:以恒星为参照物,地球在公转轨道上运行一周所用的时间,其值为365.25636日。
12、引潮力:地球表面各地所受天体的实际引力与地心处所受引力的差值,为该天体对地球的引潮力。
10、太阳系:在中心天体太阳的引力作用下,由行星及其卫星、小行星、彗星、流星体和星际物质等组成的天体系统。
11、海洋潮汐现象:受天体引潮力作用,全球海水所发生的周期性涨落现象。
12、食分:食甚时日面或月面被掩饰的最大深度。
13、太阳日:以太阳为参照物,地球自转一周所用的时间。
14、恒星月:月球相对于恒星星空绕转一周所用的时间。
15、地磁要素:磁场强度β的大小,磁偏角D和磁偏角I,称为地磁要素。
附篇第五章岁差与章动简介第一节岁差在外力作用下﹐地球自转轴在空间并不保持固定的方向﹐而是不断发生变化。
因此,春分点、天赤道、黄道等用以表征天体位置的坐标系相对于恒星是在缓慢运动的,由此引起的天体坐标相应也有微小变化。
这种现象称为岁差(Precession)和章动(Nutation)。
一、日月岁差(Lunisolar precession)牛顿第一个指出产生岁差的原因是太阳和月球对地球赤道隆起部分的吸引。
如附图5-1所示,大地球体近似于赤道半径为长半径的旋转椭圆体,为便于说明问题,可将旋转椭圆体分解成以O为球心的正圆球体和赤道隆起的A和B三部分,它们的质量中心分别在O、A和B。
P n P S为地轴,qq′为赤道面,KK′为黄轴,OL为黄道面。
设外力源位于L处(主要是月亮,太阳影响不大),根据万有引力定律可知,外力对正圆球体的作用力达到平衡,对赤道隆起部分A和B的引力为F A、F B,可分解为与黄道面平行和垂直的两个分力,其垂直分力产生一力偶。
因地球有自转,按力学中进动右手法则,椭圆体的地球受此力偶作用后,使天轴以约23°27′的夹角顺时针(从天球外看)即向西绕着黄轴转动,表现在天球上,天极(如天北极)以约23°27′为半径,围绕着黄极向西进动,周期约为25 800年。
这种进动使天赤道的位置也相应地移动,从而引起天赤道与黄道的交点春分点的位置也随之向西位移,每年约50〞.376(1997),称此为日月岁差。
附图5-1二、行星岁差(Planetary precession)地球除受太阳、月球的引力外还受行星,特别是木星引力的影响,只是因为它们距地球较远,质量亦不大,故各行星对地球的共同引力很小,对地轴的进动不起任何作用,但却能使地球公转的轨道面产生微小的变动,就是说,黄道将有微小的变动,结果引起春分点东移,每年向东移动约0〞.107(1997),它在黄道上的投影为0〞.107cosε=0〞.098(1997),这种岁差叫做行星岁差。
岁差和章动一、引言岁差和章动是天文学中两个重要的现象,它们分别描述了地球绕太阳运动导致的对恒星位置的影响。
岁差和章动的研究对于理解和解释地球运动以及测量恒星位置都具有重要意义。
本文将深入探讨岁差和章动的定义、产生原因、影响以及应用。
二、岁差的定义及产生原因2.1 定义岁差指的是地球自转轴在一个回归年(太阳从黄道上的一个点再次到达该点所需要的时间)内,在固定星空中留下的痕迹。
具体来说,岁差是由于地球的自转轴在围绕太阳公转的过程中存在一定的摆动,导致地球自转轴的方向不断发生变化而引起的。
2.2 产生原因岁差的产生原因主要包括以下两个方面:1.地球的自转轴在一个类似于陀螺仪的运动过程中会发生岁差。
具体来说,地球并非一个完全均匀的旋转体,其自转轴在与黄道的交点上产生摆动,使得地球自转轴的方向发生变化。
2.地球绕太阳公转的轨道并不是一个简单的圆形,而是一个略呈椭圆形的椭圆轨道。
地球距离太阳最远的时候称为远日点,最近的时候称为近日点。
由于地球公转速度在近日点较大,在远日点较小,因此在一个回归年内,地球自转轴相对于固定星空的位置会有所变动,产生岁差现象。
三、章动的定义及产生原因3.1 定义章动指的是地球非均匀自转对恒星位置造成的影响。
简单来说,相对于参考星座而言,恒星的位置会发生一定的变化。
章动可以进一步分为黄经章动和黄纬章动两种。
3.2 产生原因章动的产生原因和岁差类似,主要包括以下两个方面:1.地球是一个不完全均匀的球体,其密度分布和地形起伏会对地球的自转轴产生扰动。
这些不规则扰动会造成地球自转速度的变化,从而导致恒星位置发生微小的变化。
2.地球的自转轴在不断发生岁差的同时,也会发生章动。
由于地球自转轴不断变化的方向,地球的自转速度也会随之变化,使得恒星位置相对于参考星座产生微小的变化。
四、岁差和章动的影响4.1 对天文观测的影响岁差和章动对天文观测具有重要影响。
在观测恒星位置时,如果不考虑岁差和章动的影响,将导致观测结果与实际位置存在一定的差异。
行星岁差是地球自转变慢形成的
当前主流观点认为,在行星的引力作用下,地球公转轨道平面不断地改变位置,这不仅使黄赤交角改变,还使春分点沿赤道产生一个微小的位移,其方向与日月岁差相反,这一效应称为行星岁差。
行星岁差使春分点沿赤道每年东移约0.13〃。
然而,行星岁差形成的原因目前还没有一个确切的说法。
地球膨裂说认为,既然地球自转变慢,春分点必然变慢,相对地球来说也就是第二年的春分点相对第一年的春分点自西向东运动,形成行星岁差。
行星岁差是地球自转变慢形成的证据:
地球公转的角度转换成时间为:360度/365天,0.04角秒/秒,1角秒=25秒,50.26角秒=20分56秒。
地球自转的角度转换成时间为:360度/24小时,为1角秒=0.066秒。
50.26角秒=3.317秒
科学家们经过观测,地球在100年里,一日的长度大约增长千分之一秒到千分之二秒,也就是地球自转时间每天平均增加0.0015秒,也就是地球自转时间每年增加0.5秒。
因此,0.5秒=0.5秒乘0.04角秒/秒=0.02角秒。
0.02角秒和行星岁差0.13〃(0.13角秒)基本一致。
行星岁差是地球自转变慢形成的理论和实际观测计算的结果基本吻合,这足以证明行星岁差是地球自转速度变慢,春分点东移形成的。
行星岁差现象其实也是地球自转变慢的最有力的证据。
作者:赖柏林。
8大行星近日点进动速率相同为每年50.25角秒为什么8大行星近日点进动速率相同,关于这一问题世界上的科学家还没人研究。
8大行星的近日点进动速率经过科学家们的观测得出了每个行星的近日点进动速率,这些进动速率不尽相同。
水星进动的速率为每百年1°33′20〃,也就是每年56角秒。
地球公转轨道的近日点也有进动现象,周期约为21000年,每年约1.03'。
地球膨裂说认为,如果8大行星的近日点进动速率不同,太阳系已形成46亿年,8大行星的近日点就不可能现在还在太阳一侧,这和目前8大行星的近日点在太阳一侧相矛盾。
因为目前8大行星的近日点在太阳一侧,所以地球膨裂说认为,8大行星近日点进动速率和地球相同,为每年50.25角秒。
如果8大行星近日点进动速率不同,8大行星公转轨道就有交叉,太阳系已形成46亿年,8大行星早就相撞在一起了。
地球膨裂说认为,岁差是地球近日点进动形成的,所以地球近日点进动值为50.26角秒。
因为岁差值比较精确,所以是地球的精确近日点进动值为50.26角秒。
因为8大行星近日点进动速率相同,所以8大行星近日点进动速率为每年50.26角秒。
地球膨裂说认为,日月岁差是地球近日点进动形成的。
这就像运动员跑200米圆圈一样。
当运动员从起跑点跑一圈回到终点(起跑点)时,因为裁判员把跑道向前旋转(近日点进动)了50.26角秒(也就是岁差),也就是把起跑点向前挪了50.26角秒,所以运动员还得跑50.26角秒才能跑到终点(新的起跑点)。
原来的起跑点是回归年,新的起跑点是恒星年。
运动员跑一圈回到终点(原起跑点)时已跑了360度,再跑到新的起跑点时就跑了360度加50.26角秒(恒星年)。
8大行星近日点进动速率相同,这和一次转几个大小不等的呼拉圈一样,不论大小呼拉圈转的圈数相同,也就是贴身点(近日点)进动速率相同。
作者:赖柏林。
《中国科技史杂志》第26卷 第3期(2005年):238~245The Chinese Journal for the H istory of Science and Technology Vol.26No.3(2005)安清翘关于岁差的认识 杨小明 李树雪 (东华大学人文学院,上海200051) (山西大学科学技术哲学研究中心,太原030006) 摘 要 岁差是中西天文学史上极其重要的概念。
19世纪初的中国学者安清翘对流行于我国明清直到鸦片战争之后的托勒密的岁差理论予以了反驳,并由此独立于近代西方建立起地心体系下关于岁差原因的解释,即黄道轴周日沿自东而西即逆时针的左旋方向自转(本体正转)一周的同时也绕北极自东而西圆锥形地公转(斜转)一周,由于这种自转稍迟于其公转,作为相对运动的结果,反而是黄极环绕北极(赤极)的缓慢东移,这就是岁差产生的原因。
就视运动而论,安清翘关于岁差的解释与现代的岁差理论其实是一种相对运动的关系,即北极绕黄极转和黄极绕北极转在效果上是等价的。
关键词 安清翘 岁差 《推步惟是》 恒星东移 黄极 赤极中图分类号 N092∶P12092文献标识码 A 文章编号 167321441(2005)0320238208岁差(此处指日月岁差),是二分点(或二至点)沿黄道缓慢西退的现象。
岁差是中西天文学史上一个极其重要的概念,古希腊喜帕恰斯(H i pparchus,c.190B.C1~125B.C.)于公元前125年首先发现了这一现象,我国东晋的虞喜(公元281~356年)则于公元330年前后也独立地发现了岁差现象。
关于岁差现象,我国传统是以黄道沿着赤道向西滑动来解释的;古希腊托勒密(Clandius Pt ole maeus,c.90~168)则解释为所有恒星沿黄道的东进,以此来否定春分点西退。
托勒密的错误解释到明末由传教士传入我国,《崇祯历书》即采用了托勒密关于岁差的这种解释,以此避免破坏地静之说。
简单解释岁差-概述说明以及解释1.引言1.1 概述岁差是天文学中的一个重要概念,它指的是地球自转轴在黄道面上游走的现象。
岁差的存在导致地球的自转轴在一段时间内会发生周期性的变化,这种变化对于地球的气候和季节变化有着重要影响。
本文将从岁差的定义、原因以及影响等方面进行深入探讨,希望能够帮助读者更好地理解岁差这一概念并认识其在天文学中的重要性。
1.2 文章结构文章结构部分的内容如下:文章结构部分主要介绍了本篇文章的组织结构,包括引言、正文和结论三个部分。
在引言部分,我们将简要概述岁差的概念和本文的目的,为读者提供一个整体的认识。
在正文部分,我们将详细介绍什么是岁差、岁差的原因以及岁差的影响,帮助读者更深入地了解这一概念。
最后,在结论部分,我们将总结岁差的重要性,探讨未来研究方向,并以一段精炼的结语结束全文。
通过这样的组织结构,读者可以清晰地了解本文的内容和逻辑结构,帮助他们更好地理解岁差这一概念。
1.3 目的本文的目的在于通过简单解释岁差的概念、原因和影响,帮助读者了解岁差在天文学中的重要性和影响。
通过深入了解岁差这一现象,读者可以更好地理解地球的运动规律,认识到岁差对天文观测与预测的影响,以及岁差在历法制定和修正中的作用。
同时,通过总结岁差的重要性和未来研究方向,希望引起读者对于这一天文现象的兴趣,促进更多的学术研究和探讨。
通过本文的阐述,读者可以深入了解岁差,并在未来的学习与研究中有更多的启发与思考。
2.正文2.1 什么是岁差:岁差是地球旋转轴与地球公转轨道法线的夹角发生周期性变化的现象。
具体来说,这个夹角不是恒定不变的,而是会在一定周期内发生变化,由于地球的自转和公转并非完全对齐,导致了岁差的存在。
通常情况下,我们认为地球的自转轴是相对固定的,但实际上,地球的自转轴会在一个周期内发生微小的摆动,这种摆动就是岁差。
岁差可以分为两种,分别是章动岁差和岁差运动。
章动岁差是地球自转轴由于地球潮汐引起的长周期改变,大约需要25800年完成一个周期。
地球岁差公转极移及空间直角坐标系与大地坐标系转换介绍摘要:岁差、章动、极移与地轴在空间的指向、与地球体的相对关系、地球绕地轴的旋转速度不断变化有关。
人们根据在不同方面应用的需要建立了多种坐标系,坐标系间彼此联系,可以相互转化。
关键词:岁差章动极移坐标系转换一、岁差地球是一个椭圆球体,而非正球体,赤道部分较为突出,两极则稍扁,太阳和月亮对赤道突出部分的吸引力大,使地轴绕黄极缓慢移动,因而表分点沿黄道以每年50″24的速度西移,大概要26000年移动一周,这即为岁差。
- 来源:中华文明实录由于太阳和月亮的引力对地球赤道的作用,使地轴在黄道轴的周围作圆锥形的运动,慢慢地向西移动,约二万六千年环绕一周,同时使春分点以每年50。
2角秒的速度向西移行,这种现象叫做岁差.—来源:汉语倒排词典太阳在黄道上每经过一个回归年的运行,比回到一年前的起点要差一段微小的距离,因此冬至点每年要向后(西)移动。
这就是“岁差"。
—来源:诸子百家大辞典天文学的基本概念之一。
指由于春分点沿黄道缓慢西移(每年约50.2″),而使回归年比恒星年短的现象.产生的原因是:日、月、行星对地球赤道凸出部质量的吸引,造成地轴(天轴)的进动,即地轴绕通过黄极的轴线按顺时针方向旋转,造成平天极绕黄极沿着一个小圆在约26000a中顺时针方向旋转一周,从而使天赤道、春分点位置发生变化。
日、月引力造成的岁差称为日月岁差;行星引力造成的岁差称为行星岁差;二者合称为总岁差。
岁差使天体在天球上的平位置发生改变,主要分量是沿黄经方向每年约增加50.2″。
在不同历元,春分点位置不同,同一恒星坐标值也不同;需把恒星位置化为属于所需的某一春分点的位置,即加上岁差改正。
设(α0,δ)为天体相对于t时的平赤道坐标,(α1,δ1)为相对于t1时的平赤道坐标,则岁差改正为式中τ=t1-t,m=ψ′ cos ε—λ′,n=ψ′sin ε,ψ′为日月岁差造成的平春分点在黄道上的运动速度,ψ′=50.3708″+0。
岁差是地球近日点进动形成的公元前二世纪,古希腊天文学家喜帕恰斯在编制一本包含1,022颗恒星的星表时,把他测出的星位与150多年前阿里斯提留斯和提莫恰里斯测定的星位进行比较,发现恒星的黄经有较显著的改变,而黄纬的变化则不明显。
在这150年间,所有恒星的黄经都增加约1.°5。
喜帕恰斯认为,这是春分点沿黄道后退所造成的,并推算出春分点每100年西移1°。
这是岁差现象的最早发现。
公元四世纪,中国晋代天文学家虞喜,根据对冬至日恒星的中天观测,独立地发现岁差,并定出冬至点每50年后退1°。
《宋史•律历志》记载:“虞喜云:‘尧时冬至日短星昴,今二千七百余年,乃东壁中,则知每岁渐差之所至。
’”岁差这个名词即由此而来。
牛顿第一个指出产生岁差的原因是太阳和月球对地球赤道隆起部分的吸引。
在太阳和月球的引力作用下,地球自转轴绕着黄道面的垂直轴(黄道轴)旋转,在空间描绘出一个圆锥面,绕行一周约需26,000年。
在天球上天极绕黄极描绘出一个半径约为23.°5(黄赤交角)的小圆,即春分点沿黄道每26,000年旋转一周。
这种由太阳和月球引起的地轴的长期运动称为日月岁差。
德国天文学家贝塞耳在1818年首次得出日月岁差为5,034.″05(历元1755.0),今值为5,025.″64,每年50.25角秒。
直到十六世纪,牛顿以天体力学为基础,通过严格地计算,才从理论上论证了岁差现象是由于日、月及行星的引力作用于地球的必然结果。
牛顿认为岁差是太阳和月亮对地球隆起部分的吸引所致。
牛顿在《自然哲学之数学原理》中未能给出其证明;牛顿以来的科学家也没有证明上述作用力定会产生岁差。
因此,牛顿岁差成因只是科学上的一种猜测。
地球膨裂说认为,日月岁差是地球近日点进动形成的。
我们首先看一下水星近日点进动。
水星的轨道偏离正圆程度很大,近日点距太阳仅四千六百万千米,远日点却有7 千万千米,在轨道的近日点它以十分缓慢的速度按岁差围绕太阳向前运行,称为水星进动。
地球近日点进动是因为地球的公转速度近日点大于远日点每颗行星椭圆轨道的长轴在他的轨道平面内也会发生进动,这称为近日点进动①。
这也就是说每颗行星椭圆轨道的长轴在他的轨道平面内也会发生转动。
为什么地球近日点会发生进动呢?当前的主流观点认为由于其他大行星(主要是木星)的摄动影响。
地球公转轨道的近日点也有进动现象,周期约为21000年,每年约1.03' ③,但世界上的专家们还没有找到真正原因。
地球膨裂说认为,地球近日点进动是因为地球的公转速度近日点大于远日点。
人们发现地球的公转速度在近日点最快,在远日点最慢②。
这是为什么呢?地球膨裂说认为,因为地球的公转轨道是椭圆形,有近日点和远日点,所以地球在近日点万有引力最大,地球的公转速度最大;地球在远日点万有引力最小,地球的公转速度最小。
为什么地球近日点进动是因为地球的公转速度近日点大于远日点呢?地球膨裂说认为,因为近日点和远日点的连线就是行星椭圆轨道的长轴、地球的公转速度近日点比远日点大,所以每颗行星椭圆轨道的长轴在它的轨道平面内就会发生转动,形成近日点进动。
如果行星的公转轨道是圆形,行星的公转轨道就不会进动。
因为春分点是地球赤道和地球公转轨道的交点,所以我们可以把春分点看成是地球赤道上的一点和地球公转轨道的一点的重合点。
地球公转轨道的近日点进动是自西向东转,也就是地球公转轨道上的一点自西向东转,因为春分点没动,所以相对来说也就是春分点自东向西转,向西退行。
因为地球公转轨道的近日点进动每年自西向东转动50角秒左右,相对来说也就是春分点每年自东向西退行50角秒左右,这就形成了日月岁差。
因为日月岁差是地球近日点进动形成的,所以地球近日点进动为每年50.25角秒(理论值)。
地球膨裂说认为,日月岁差是地球近日点进动形成的。
这就像运动员跑200米圆圈一样。
当运动员从起跑点跑一圈回到终点(起跑点)时,因为裁判员把跑道向前旋转(近日点进动)了50.25角秒(也就是岁差),也就是把起跑点向前挪了50.25角秒,所以运动员还得跑50.25角秒才能跑到终点(新的起跑点)。
8大行星为什么不相撞我们知道,8大行星从来就没有相撞过。
8大行星为什么不相撞呢?有人可能会说这是因为8大行星公转轨道没有交叉点。
目前看这种说法是正确的,但因为8大行星的公转轨道都会发生进动,如果8大行星的近日点进动速率不同,8大行星公转轨道会迟早有交叉点,8大行星就会相撞。
8大行星的近日点进动速率经过科学家们的观测得出了每个行星的近日点进动速率,这些进动速率不尽相同。
水星进动的速率为每百年1°33′20〃,也就是每年56角秒。
地球公转轨道的近日点也有进动现象,周期约为21000年,每年约1.03'。
地球膨裂说认为,如果从目前的水星和地球的近日点进动速率看,8大行星近日点进动速率不同,8大行星公转轨道就有交叉。
如果8大行星公转轨道就有交叉,太阳系已形成46亿年,8大行星早就相撞在一起了。
8大行星为什么不相撞呢?地球膨裂说认为,如果8大行星的近日点进动速率不同,太阳系已形成46亿年,8大行星的近日点就不可能现在还在太阳一侧。
因为8大行星的近日点都发生进动,目前8大行星的近日点还在太阳一侧,所以地球膨裂说认为,8大行星近日点进动速率相同,为每年50.25角秒。
因为8大行星近日点进动速率相同,所以8大行星公转轨道始终没有交叉点,8大行星才不会相撞。
地球膨裂说认为,岁差是地球近日点进动形成的,所以地球近日点进动值为50.26角秒。
因为岁差值比较精确,所以是地球的精确近日点进动值应为50.26角秒,而不是约1.03'。
因为8大行星近日点进动速率相同,所以8大行星近日点进动速率为每年50.26角秒。
因此,水星进动速率的观测值每年56角秒和地球的近日点进动速率的观测值每年1.03'是错误的。
地球膨裂说认为,日月岁差是地球近日点进动形成的。
这就像运动员跑200米圆圈一样。
当运动员从起跑点跑一圈回到终点(起跑点)时,因为裁判员把跑道向前旋转(近日点进动)了50.26角秒(也就是岁差),也就是把起跑点向前挪了50.26角秒,所以运动员还得跑50.26角秒才能跑到终点(新的起跑点)。
岁差的名词解释
以下是岁差的名词解释:
岁差是一个天文学上的术语,它指的是地球轨道上的一个周期性变化,导致地球的轴倾角发生变化。
具体来说,岁差是地球轨道上的一个摄动,导致地球轴的指向相对于固定的空间方向发生周期性的改变。
地球绕太阳公转的轨道并不是一个完美的圆形,而是呈椭圆形,同时地球的轴不是垂直于轨道平面的,它有一个轻微的倾角。
岁差的原因之一就是地球轨道的摆动。
地球轴指向北极星的方向,但由于地球轨道上的扁平性和引力相互作用,这个方向并非永远不变。
岁差的两种主要形式是:
1.黄经岁差:这是由于地球轨道的摆动引起的,它使得地球轴的指向在一定周期内发生变化。
这个周期大约是25920年,被称为"巨岁差"。
2.黄纬岁差:这是由于地球轴的进动引起的,使得地球轴的倾角发生变化。
这个周期大约是41000年,被称为"小岁差"。
岁差的存在对于天文学和导航等领域都有一定的影响,需要考虑地球轴的变化对观测和计算的影响。
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说说“岁差”20世纪20-30年代,南斯拉夫米兰科维奇提出,地球轨道形态的变化导致北半球高纬度地区夏半年日射率发生周期性变化,是引起冰期--间冰期变化的主导因素。
控制地表日射率的轨道参数有三个,即轨道偏心率(e)、地轴倾角和岁差(P)。
在月球和其它天体微小引力的影响下,地球轨道参数发生周期性的变化。
①地球轨道偏心率指轨道偏离正圆的程度,约10万年(100ka)为周期在0.005-0.06之间变化。
目前地球轨道偏心率为0.0167,偏心率越大,季节长短的差异越大。
②地轴倾角为黄道面和赤道面的交角。
黄赤交角约以4万年(40ka)为周期在22.1°-24.5°之间变化。
目前黄赤交角为23°27′。
黄赤交角越大,季节差异越大,即冬季更冷夏季更热。
(如北半球温带地区,冬季太阳直射在30°S,你说冬天是不是更冷) 因此,在黄赤交角较小时,夏季相对较凉,有利于出现冰期。
③由于月球和太阳对地球赤道鼓起部分的吸引,地球自转轴的方向会环绕与黄道面的垂直轴作缓慢的进动,在空间上描绘出一个圆锥面,地球绕完一圈约需26000年,这种现象叫岁差。
目前地轴指向北极星。
进动与地球沿椭圆形轨道的公转一起决定了近日点的时间,从而决定了地球最靠近太阳时地轴的指向。
近日点时间的变化,即岁差的实际周期约2万年(有19ka和23ka两个周期),比进动本身的周期略短。
它可使一半球的季节差异增大,另一半球的季节差异缩小。
目前近日点在1月,1月份全球的日射率稍大于7月,故北半球冬季稍暖,夏季稍凉,而南半球冬季更冷,夏季更暖。
(见下图A)。
而1.2万年后,地轴指向织女星,近日点在7月份,则情况相反(见下图C)。
安清翘关于岁差的认识岁差,是衡量太阳系行星运动速度的重要概念。
它是自古以来学者们一直在努力探索,但是也伴随着许多争论和分歧。
安清翘(An-Chin Chai)也是其中一位学者,他提出了关于岁差的认识,获得了广泛的认可。
安清翘(An-Chin Chai)是古代台湾出生的科学家,他曾经发表过关于岁差的文章《岁差的简单认识》。
他在文章中指出,岁差是每一年的行星运行速度与某一特定年的行星运行速度之间的差异。
由于地球绕太阳公转的轨道不完全严格的圆形,所以其速度也不完全相同。
一般情况下,地球的速度最快是在它的近日点,而最慢的速度则是在它的远日点,因此岁差的结果是每年约莫有三分之一或四分之一的时间突出分泌,即每一年比前一年多出三分之一或四分之一的时间突出分泌。
安清翘也指出,岁差是太阳系中行星对时间的运行速度变化的反映,也是宇宙时间测量系统的基础。
太阳系内的行星每一年都会有不同的速度,这就意味着每一年都会有一点点不同的岁差。
因此,安清翘认为岁差的变化有助于太阳系的完整性,是一个重要的物理变量,而不仅仅是一个简单的概念。
安清翘的认识受到了众多学者的认可,他们认为安清翘把岁差变化作为一个完整物理系统,是正确的。
在20世纪80年代,芝加哥大学的天体物理学家J.R.F. Gould大力支持安清翘的观点,他把安清翘的观点继续发展了出来,把它用作宇宙时间测量系统的基础。
虽然安清翘的认识受到了众多学者的认可,但是在现在的世界,关于岁差的认识仍然遭到质疑。
多年来,有一种认为岁差仅仅是一种抽象的概念,而不是一个实实在在的物理变量,这种观点被普遍接受。
因此,目前尚未有一个完美的解释能够完全解释岁差,而且也没有一个解释能够解释岁差的变化。
总之,安清翘关于岁差的认识已经被许多学者所承认,但是也还存在许多争议。
目前,学者和科学家们仍在探索和探讨岁差,希望有一天能够提出准确的解释,使人们对岁差有一个更完整的认识。
4.3
极移和岁差(地轴进动)的区别和联系
成因
运动形式
周期
后果
极移
地球内部物质运动有关
极移是在不受外力作用下,自转轴在地球体内的自由摆动,瞬时极P 围绕着平均极P0运动,运动轨迹很复杂,是一条弯曲的非闭合曲线,
主要周期是近14个月的张德勒周期。
瞬时极P 的运动实质上是一种视运动,是地球本体相对于自转轴运动造成的,因此,极移不改变天极和天赤道在恒星间的位置,对天体的赤道坐标和黄道坐标没有影响,只能使地理坐标产生微小的变化。
岁差
近地天体,尤其日月影响所致
岁差是在外力矩作用下,自转轴的空间受迫运动,天极围绕着黄极,以23°26′为半径作圆周运动。
周期约为25800年。
天极的运动是真实的运动,使得天极、天赤道和春分点在恒星间的位置都不固定,结果造成回归年的长度短于恒星年,天体的赤经、赤纬和黄经都要受到影响,但却不能改变地理经度和地理纬度数值。
讨论
●岁差主要是由于地轴进动造成的,在短时间内是表现不出来的,但长时间后,将会逐渐改
变太阳直射的范围。
●也就是说:若回归线范围减小,热带范围会缩小,对气候造成影响.同时,由于交点退行
(西移),使以春分点为参考点的回归年,略短与恒星年.造成赤经和赤纬的度数也逐年发生改变.或……
●变是绝对的,不变是相对的。
“变”达到一定的程度,我们曾经定义的地理坐标或天球
坐标体系就要更改或变换。
若“变”只在限定的范围内,我们可以当成“不变”,那么,我们定义的地理坐标和天球坐标体系照常可以适用。
地理坐标和现在的北极星
北极星以25800年的周期变化
本讲介绍,谢谢听讲!。
再论岁差是地球近日点进动形成的
公元前二世纪,古希腊天文学家喜帕恰斯在编制一本包含1,022颗恒星的星表时,把他测出的星位与150多年前阿里斯提留斯和提莫恰里斯测定的星位进行比较,发现恒星的黄经有较显著的改变,而黄纬的变化则不明显。
在这150年间,所有恒星的黄经都增加约1.°5。
喜帕恰斯认为,这是春分点沿黄道后退所造成的,并推算出春分点每100年西移1°。
这是岁差现象的最早发现。
公元四世纪,中国晋代天文学家虞喜,根据对冬至日恒星的中天观测,独立地发现岁差,并定出冬至点每50年后退1°。
《宋史?律历志》记载:“虞喜云:‘尧时冬至日短星昴,今二千七百余年,乃东壁中,则知每岁渐差之所至。
’”岁差这个名词即由此而来。
牛顿第一个指出产生岁差的原因是太阳和月球对地球赤道隆起部分的吸引。
在太阳和月球的引力作用下,地球自转轴绕着黄道面的垂直轴(黄道轴)旋转,在空间描绘出一个圆锥面,绕行一周约需26,000年。
在天球上天极绕黄极描绘出一个半径约为23.°5(黄赤交角)的小圆,即春分点沿黄道每26,000年旋转一周。
这种由太阳和月球引起的地轴的长期运动称为日月岁差。
德国天文学家贝塞耳在1818年首次得出日月岁差为5,034.″05(历元1755.0),今值为5,025.″64,每年50.25角秒。
直到十六世纪,牛顿以天体力学为基础,通过严格地计算,才从理论上论证了岁差现象是由于日、月及行星的引力作用于地球的必然结果。
牛顿认为岁差是太阳和月亮对地球隆起部分的吸引所致。
牛顿在《自然哲学之数学原理》中未能给出其证明;牛顿以来的科学家也没有证明上述作用力定会产生岁差。
因此,牛顿岁差成因只是科学上的一种猜测。
地球膨裂说认为,日月岁差是地球近日点进动形成的。
我们首先看一下水星近日点进动。
水星的轨道偏离正圆程度很大,近日点距太阳仅四千六百万千米,远日点却有7 千万千米,在轨道的近日点它以十分缓慢的速度按岁差围绕太阳向前运行,称为水星进动。
水星是距太阳最近的一颗行星,按牛顿的理论,它的运行轨道应当是一个封闭的椭圆。
实际上水星的轨道,每转一圈它的长轴也略有转动。
长轴的转动,称为进动。
经过观察得到水星进动的速率为每百年1°33′20〃,而天体力学家根
据牛顿引力理论计算,水星进动的速率为每百年1°32′37〃。
两者之差为每百年43〃,这已在观测精度不容许忽视的范围了。
水星进动的速率为每百年1°33′20〃,也就是每年56角秒。
地球公转轨道的近日点也有进动现象,周期约为21000年,每年约1.03',也就是61.8角秒。
这和岁差50.25角秒接近。
这是证明岁差是地球近日点进动形成的最有力的证据。
地球每自转一圈地球的公转轨道的长轴也略有转动,长轴的转动,称为近日点进动。
地球公转轨道的长轴略有转动,也就是地球的公转轨道略有转动。
地球近日点进动造成地球公转轨道自西向东进动,也就是地球自西向东进动。
因为春分点在地球上,因此相对太阳来说也就是造成春分点自西向东进动,形成岁差。
但虽然相对地球来说春分点位置没变,因为地球自西向东进动,所以相对地球来说第二年的春分点却在第一年的春分点的西面,所以说相对地球来说春分点却是自东向西退行。
地球膨裂说认为,岁差是地球近日点进动形成的。
这就像运动员跑200米圆圈一样。
当运动员从起跑点跑一圈回到终点(起跑点)时,因为裁判员把跑道向前旋转(近日点进动)了50.26角秒(也就是岁差),也就是把起跑点向前挪了50.26角秒,所以运动员还得跑50.26角秒才能跑到终点(新的起跑点)。
原来的起跑点是回归年,新的起跑点是恒星年。
运动员跑一圈回到终点(原起跑点)时已跑了360度(回归年),再跑到新的起跑点时就跑了360度加50.26角秒(恒星年)
因为人们没有认识到日月岁差是地球近日点进动形成的,所以人们把日月岁差看成是相对地球来说春分点西退形成的。
因此“日月岁差是春分点西退形成的”这是人们并不知道日月岁差是地球自西向东的近日点进动形成的一种误解。
作者:赖柏林。