地球膨胀理论和潮汐摩擦对地球自转的影响
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地球自转地球自转(earth rotation)是固体的地球绕着自己的轴转动,方向是由西向东。
从天球的北极点鸟瞰,地球自转是逆时针旋转;从南极点上空看是顺时针旋转。
[1]关于地球自转的各种理论目前都还是假说。
地球自转是地球的一种重要运动形式,自转的平均角速度为7.292×10-5弧度/秒,在地球赤道上的自转线速度为465米/秒。
地球自转一周耗时23小时56分,约每隔10年自转周期会增加或者减少千分之三至千分之四秒。
一般而言,地球的自转是均匀的。
但精密的天文观测表明,地球自转存在着3种不同的变化:①长期减慢;②周期性变化;③不规则变化。
中文名地球自转定义地球绕着地轴自西向东转动。
外文名earth rotation应用学科地理学(一级学科);地理学总论(二级学科)目录1基本简介2背景资料3时间概念4自转速度5速度变化6自转意义7本体运动8空间运动9证明方法10自转原因11本体运动12自转之谜13自转规律极移进动14自转原因15自转证明16自转后果17词条图册1 基本简介“地球自转”,只是在描述地球自身绕日运行的姿态,有太阳日和恒星日两种,它相对于太阳的位置而言,每24小时旋转一周;相对于恒星的位置而言,每23小时56分旋转一周,这是现行时间标量的依据,是太阳日和恒星日日长的由来,也是地球出现朝、昼、暮、夜的原因。
“地球自转”这一概念揭示的是“地球在自转”这一自然现象。
地球自转:地球绕自转轴自西向东的转动。
地球自转是地球的一种重要运动形式,自转的平均角速度为7。
292×10-5弧度/秒,在地球赤道上的自转线速度为465米/秒。
一般而言,地球的自转是均匀的。
但精密的天文观测表明,地球自转存在着3种不同的变化。
地球自转一周耗时23小时56分4秒,约每隔10年自转周期会增加或者减少千分之三至千分之四秒。
其实,古希腊的费罗劳斯、海西塔斯等人早已提出过地球自转的猜想,中国战国时代《尸子》一书中就已有“天左舒,地右辟”的论述,而对这一自然现象的证实和它被人们所接受,则是在1543年哥白尼日心说提出之后。
地球膨胀理论—颠覆你的世界观大地深处发出隆隆巨响、地面裂开巨缝……这一场景在埃塞俄比亚真实上演了。
这一裂谷出现在埃塞俄比亚首都亚的斯亚贝巴东北方300余千米处的阿法尔盆地。
从2005年9月起,仅仅7个星期的时间,埃塞俄比亚东北部就出现了一条60千米长、8米宽的裂缝。
科学家说,如此大的裂缝通常需要几百万年的地质运动才能形成。
此次惊天骇地的大裂谷事件,恐怕并不是一次简单的地震所致。
有人认为,这可能是地球正在膨胀的信号。
这种观点并不是一时的心血来潮。
首先,地球各大洲的大陆板块是有拼接“缝隙”的,比如东非裂谷地带、喜马拉雅山脉、美洲西海岸、贝加尔湖地区等。
这些地区按一般的板块来讲是比较牵强的,但如果考虑地球定期膨胀和收缩的问题,那么,许多地质问题都将迎刃而解。
一个明显的事实是,地球表面板块裂化相对比较均匀,能够如此整体开裂又弥合,只有地球周期性膨胀和收缩模型才能完美解释。
不仅如此,各个板块的开合“缝隙”所涌出的岩流经冷却磁化,其表现的年轮都大体一致。
这就是说,板块裂化具有十分近似的同期性。
时间上的近似同步,表明地球的膨胀收缩对于整个板块都具有决定作用。
其次,各大洋盆底的地形也表明地球会周期性膨胀和收缩。
从我们已知的海盆形态来看,始终存在一些大的“缝隙”区域,这些区域也是易于喷发岩流的地区。
为什么会有如此大的“缝隙”区域呢?这完全是地球膨胀过程中撕开的大口子。
许多地球物理学家认为,岩流从大洋中部流出,并逐步冷却向大洋周边陆地推进挤压。
这种看法是值得商榷的。
假如大洋中部没有强大的岩流喷涌,那么也不可能形成大规模的动力使其冷却后向两端推进。
要造成大规模岩流喷涌,也只有地球裂开较大口子,才能保证极度黏性的岩流“喷涌—冷却—推进”。
实际上,地球的大洋底部并不存在这种简单的“喷涌—冷却—推进”机制。
当地球膨胀时,开裂的大洋底部会发生巨量的岩流喷涌,这些岩流冷却后便停留在大洋的“缝隙”处。
当地球收缩时,喷口愈合,缝隙变小,喷涌口处冷却下来的岩流阻止了地球地壳的复位,这些岩石堆层就会发生相互挤碰的现象。
地球恶性膨胀的原理及后果地球上恶性膨胀的原理及后果如下:一,宇宙目前的这种恶性的膨胀还只是存在于地球范围的环境之内,因为,虽然大气层已经遭到了一定的破坏,但还不是很严重,并且地球引力也还依然强大,故此,这一切还能起到控制和保护地球向外宇宙恶性膨胀的作用,使得地球上的能量能源守恒定律依然有效,不至于向外宇宙(指大气层之外的其他空间、星球和宇宙)流失过多。
但是,如果大气层一旦破坏到十分严重的地步,那时候恐怕这一切将不复存在,地球形成恶性膨胀,导致地球引力减弱或消失,由于地球上的物资向外宇宙(指大气层之外的其他空间、星球和宇宙)流失过多,造成地球上的能量能源守恒定律失去作用,从而也造成大的宇宙(指大气层之外的其他空间、星球和宇宙)也在加速膨胀,从而会造成自然和外的大的宇宙(指大气层之外的其他空间、星球和宇宙)对地球和人类进行报复,给地球和人类带来巨大的灾害和灾难,甚至让人类很快的走向灭亡。
二,污染是地球恶性膨胀的主要来源之一,这是人类自身的生存和发展方式的不科学造成的,比如人类的火葬、化工、化学、生产、生活及工业污染等,这一切的污染被积累下来了,越来越多,逐渐形成地球的恶性膨胀,直接或间接的造成了生命的轮回的自然规律被打破。
这说明,人类的生存和发展方式还有许许多多不科学之处,还需要进行创造性和革命性的革新和突破。
三,宇宙随时随地、时时刻刻都在膨胀,这是生命也在随时随地、时时刻刻膨胀的缘故,只是人类的膨胀越来越快,工业革命以后达到顶峰,已经脱离了正常的膨胀范围(速度太快),进入污染性的恶心膨胀,导致现在的外宇宙(指大气层之外的其他空间、星球和宇宙)也跟着一起在加速的膨胀,这一点,已经给人类拉响了警钟。
四,生命是良性膨胀的结果,生命从诞生到死亡都在不停的膨胀,并且死亡后不会消失,还会继续留在地球的宇宙空间,构成地球生命轮回的一部分,但是,现在大气层已经遭到破坏,导致地球上的能量能源守恒定律已经失去作,导致这一切可能已经发生了根本性的变化和变异。
潮汐力不仅作用在流体中,它对固体也有作用,使之发生微小形变形成固体潮。
人们现在所观察到的月球自转和公转的周期相等,就是固体潮长期缓慢作用造成的。
在地球的自转和月球绕地球的转动不同步时,太阳潮对地球的自转起着制动的作用, 如图9所示。
在月球引潮力的作用下,地球的两端隆起。
地球对力响应并不是纯弹性的,而是滞弹性的,即应变稍有些延迟。
这样,月球对两端隆起部分的吸引力就形成一对相反的力矩,近的一头比远的一头稍大,合起来造成一个阻止地球自转的力矩。
潮汐是怎样是地球自转速度变慢的?现代的地学从珊瑚和牡蛎化石的生长线数可以判断,3亿年前地球的一年有400天左右,而现在只有365又1/4天,可见慢了不少。
不要以为潮汐力是引力场的高阶效应,作用不会太强烈。
天文上有许多伴星围绕主星运行。
若伴星的轨道小到某一临界半径之内,它就会被主星的潮汐力撕成碎片。
下面就是有关临界半径的计算:设主星质量为M,半径为R,密度为r;伴星的半径为,密度为,自转角速度为w;两星之间的距离为r。
取x轴沿两星中心连线,原点在主星的中心O,如图10所示。
撕裂伴星的力有两个:主星给它的潮汐力和它自转引起的惯性离心力;团结伴星的力也有两个:伴星自生的引力和化学结合力,但化学结合力往往可以忽略。
因此我们只须考虑三个力的作用。
我们知道撕裂总是首先沿x方向进行的,对伴星的一个质元;三个力沿x轴的分量为:潮汐力:惯性离心力:伴星自生的引力:伴星被撕裂的条件是三力之和大于0:(13)等号对应着临界状态。
如果是同步自转,则自转角速度等于公转角速度。
按照开普勒定律,有:,则(13)式可以化为,或都用密度来表示:, 因此解出临界条件为:(14)对于地—月系统,,从而月球被地球潮汐力撕裂的临界条件为(15)可见,一旦月球向地球撞来,在它还没有与地球接触之前,以被引潮力撕得粉碎。
月球撞击地球!这是几乎不可设想的。
不过,太阳系中从火星到木星之间有几十万个小行星,其中轨道与地球轨道相交的估计也有1300多个。
绪论地理环境可分为自然环境、经济环境和社会文化环境三类。
自然地理环境由地球表层中无机的和有机的、静态和动态的自然界各种物质和能量组成,具有地理结构特征并受自然规律控制。
地理学“三分法”:自然地理学、经济地理学、人文地理学“三层次”:统一地理学、综合地理学、部门地理学自然地理学研究地球表层的自然地理环境。
自然地理环境包括:天然自然地理环境,人为自然地理环境。
部门自然地理学包括气候学、地貌学、水文地理学、土壤地理学、植物地理学、动物地理学等。
自然地理要素:气候、水文、地貌、土壤、植被和动物界。
第一章地球光年:光在一年中传播的距离,即一个光年,作为量度天体距离的单位。
小行星(小行星带):位于火星和木星轨道之间绕太阳运动的众多小天体的总称。
彗星:定义:在万有引力作用下绕太阳运动的一类质量很小的天体,是太阳系的成员之一。
组成部分:彗核、彗发、彗云和彗尾。
日食:月球运行到太阳和地球之间,三者恰好在一条直线上,月影落在地表,月影中的人看到太阳部分或全部被月光遮住。
月食:地球位于月球和太阳之间,三者恰好或接近一条直线,地影落在月球上,处于地影区的人们看到月亮全部或部分失去光辉。
太阳活动:是发生在太阳面上的一系列物理过程如黑子、光斑、耀斑、射电等活动过程的总陈。
太阳结构:1. 内部气体:核反应区、对流区、辐射区。
2. 外部气体:光球、色球、日冕。
类地行星:【体积小,密度大】水星、金星、地球、火星;类木行星:【体积大,密度小】木星、土星、天王星、海王星;太阳系中的八大行星分别为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。
太阳系中行星及其卫星绕太阳的运动的共同特征:1.所有行星的轨道偏心率都很小,几乎都接近圆形;2.各行星轨道面都近似地位于一个平面上,对地球轨道面即黄道面的倾斜也都不大;3.所有的行星都自西向东绕太阳公转;除金星和天王星外,其余行星自转方向也自西向东,即与公转方向相同;4.除天王星外,其余行星的赤道面对轨道面的倾斜都比较小;5.绝大多数卫星的轨道都近似圆形,其轨道面与母星赤道面也较接近;6.绝大多数卫星,包括土星环在内,公转方向均与母星公转方向相同。
地球自转的证据1、南、北半球发生昼夜交替2、不同地方的时间差异3、物体偏向(北右南左,赤道不偏转)4、日月星辰的东升西落地球自转:地球绕自转轴自西向东的转动,从北极点上空看呈逆时针旋转,从南极点上空看呈顺时针旋转。
地球自转轴与黄道面成66.34度夹角,与赤道面垂直。
地球自转是地球的一种重要运动形式,自转的平均角速度为 4.167×10-3度/秒,在地球赤道上的自转线速度为465米/秒。
地球自转一周耗时23小时56分,约每隔10年自转周期会增加或者减少千分之三至千分之四秒。
扩展资料地球自转速度有以下3种变化:①长期减慢。
这种变化使日的长度在一个世纪内大约增长1~2毫秒(约合每35,000年增长1秒),使以地球自转周期为基准所计量的时间,2000年来累计慢了2个多小时。
引起地球自转长期减慢的原因主要是潮汐摩擦。
科学家发现在3.7亿年以前的泥盆纪中期地球上大约一年400天左右。
这就导致了每天时间不断增加,而每年的天数不断减少。
据推算,二亿年后,一年仅有三百天,一天会变成三十小时。
②周期性变化。
20世纪50年代从天文测时的分析发现,地球自转速度有季节性的周期变化,春天变慢,秋天变快,此外还有半年周期的变化。
周年变化的振幅约为20~25毫秒,主要是由风的季节性变化引起的。
③不规则变化。
地球自转还存在着时快时慢的不规则变化。
其原因尚待进一步分析研究。
地球自转减慢还与人类的活动有很大的关系,特别是人造地球卫星的发射,其反作用力让地球自转直接变慢,根据动量守恒的原理,这种因素应该是目前造成地球自转变慢的最主要原因了。
所以人类为了地球的安全,发射的卫星不应该再借助地球自转的动量。
潮汐的作用在太平洋,南北距离不过两千多公里,但每天涨落的潮差却达十多米,最高能超过二十米。
在如此巨大的海潮冲击下,这些岩石为什么会风化成了粉末呢?对于这个问题,有许多科学家提出了各种假说,其中以美国科学家赖希尔的模拟实验最为有力。
他认为,岩石在海浪的长期作用下会变软、变碎,而经过搬运,则可能在大洋底沉积成岩。
他还推断,像月球表面那样的坚硬土壤,是地壳运动所造成的结果。
这一套理论被称为赖希尔模式,后来又得到了许多科学家的赞同。
从日本列岛到西沙群岛,由于受夏季和冬季风的影响,一年中海水的涨落幅度有很大的差别。
一般夏季海面上升,冬季下降,上下的水位差就像天上的银河一样。
中国沿海人民就把海面的涨落现象叫做“潮”。
我国古代把海洋涨落称为“汐”,海边的沙滩上常会留下贝壳潮汐是怎么产生的呢?海水涨落形成潮汐,它是因为月球和太阳对地球的引力而造成的。
地球绕着太阳转,月球围着地球转。
当月球的引力和地球的吸力合在一起时,月球就会慢慢地、慢慢地绕地球转。
因为地球离月球比较远,所以,月球的这种吸引力随着地球自转而使地球上的海水也发生了运动,于是就有了潮汐现象。
由于地球本身不是一个完整的球体,它在不停地自转着,从而造成了它的周围还有一个“空洞”。
这个“空洞”在地球自转时就跟着转。
当月球转到地球的“空洞”时,就会使海水往空洞的那一边流去,而形成了潮汐。
现在知道潮汐是怎么回事了吧!今天小编就来分享关于海水涨落带给我们的好处与坏处。
对于海水涨落带给我们的好处与坏处,众说纷纭,但具有绝对真理性的观点应该是:我们要顺应潮汐规律,合理利用海水涨落。
具体好处与坏处分析如下:一、坏处: 1、潮汐产生于地球自转,属于地球物理现象; 2、地球上每天海水涨落会导致水位高低变化,对水下资源产生影响; 3、对陆地农业灌溉、海产养殖等产生影响; 4、海啸发生频繁,危害极大。
二、好处: 1、缓解季节变化引起的气候异常,调节全球热量分布; 2、促进地球水循环,维持淡水资源供需平衡; 3、增加海岸线长度,保护海岸线生态系统; 4、改善航行条件,扩展港口功能。
绪论地理环境可分为自然环境、经济环境和社会文化环境三类。
自然地理环境由地球表层中无机的和有机的、静态和动态的自然界各种物质和能量组成,具有地理结构特征并受自然规律控制。
地理学“三分法”:自然地理学、经济地理学、人文地理学“三层次”:统一地理学、综合地理学、部门地理学自然地理学研究地球表层的自然地理环境。
自然地理环境包括:天然自然地理环境,人为自然地理环境。
部门自然地理学包括气候学、地貌学、水文地理学、土壤地理学、植物地理学、动物地理学等。
自然地理要素:气候、水文、地貌、土壤、植被和动物界。
第一章地球光年:光在一年中传播的距离,即一个光年,作为量度天体距离的单位。
小行星(小行星带):位于火星和木星轨道之间绕太阳运动的众多小天体的总称。
彗星:定义:在万有引力作用下绕太阳运动的一类质量很小的天体,是太阳系的成员之一。
组成部分:彗核、彗发、彗云和彗尾。
日食:月球运行到太阳和地球之间,三者恰好在一条直线上,月影落在地表,月影中的人看到太阳部分或全部被月光遮住。
月食:地球位于月球和太阳之间,三者恰好或接近一条直线,地影落在月球上,处于地影区的人们看到月亮全部或部分失去光辉。
太阳活动:是发生在太阳面上的一系列物理过程如黑子、光斑、耀斑、射电等活动过程的总陈。
太阳结构:1. 内部气体:核反应区、对流区、辐射区。
2. 外部气体:光球、色球、日冕。
类地行星:【体积小,密度大】水星、金星、地球、火星;类木行星:【体积大,密度小】木星、土星、天王星、海王星;太阳系中的八大行星分别为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。
太阳系中行星及其卫星绕太阳的运动的共同特征:1.所有行星的轨道偏心率都很小,几乎都接近圆形;2.各行星轨道面都近似地位于一个平面上,对地球轨道面即黄道面的倾斜也都不大;3.所有的行星都自西向东绕太阳公转;除金星和天王星外,其余行星自转方向也自西向东,即与公转方向相同;4.除天王星外,其余行星的赤道面对轨道面的倾斜都比较小;5.绝大多数卫星的轨道都近似圆形,其轨道面与母星赤道面也较接近;6.绝大多数卫星,包括土星环在内,公转方向均与母星公转方向相同。
为什么会有昼夜长短的变化我们不难发现,在夏天的时候就会昼长夜短。
冬天有昼短夜长的现象,为什么会有昼夜长短的变化呢?下面我们就来了解一下吧!原因地球自转一周,白天与黑夜循环一次,形成一个昼夜,由于黄赤交角的存在,除了在赤道上的秋分、春分日外,各地的昼弧与夜弧都不等长,当夜弧大于昼弧时,则夜长昼短。
反之亦然,随着地球的公转运动,晨昏圈一斜一正地变化,同纬度地区的昼弧和夜弧也跟着彼此消长,因此导致昼夜长短不断变化。
自转地球绕地轴的旋转运动,叫做地球的自转。
地轴的空间位置基本上是稳定的。
它的北端始终指向北极星附近,地球自转的方向是自西向东;从北极上空看,呈逆时针方向旋转。
地球自转一周的时间,约为23小时56分4秒,这个时间称为恒星日;然而在地球上,感受到的一天是24小时,这是因为选取的参照物是太阳。
由于地球自转的同时也在公转,这4分钟的差距正是地球自转和公转叠加的结果。
天文学上把感受到的这1天的24小时称为太阳日。
地球自转产生了昼夜更替。
昼夜更替使地球表面的温度不至太高或太低,适合人类生存。
地球自转的平均角速度为每小时转动15度。
在赤道上,自转的线速度是每秒465米。
天空中各种天体东升西落的现象都是地球自转的反映。
人们最早就是利用地球自转来计量时间的。
研究表明,每经过一百年,地球自转速度减慢近2毫秒,它主要是由潮汐摩擦引起的,潮汐摩擦还使月球以每年3~4厘米的速度远离地球。
地球自转速度除长期减慢外,还存在着时快时慢的不规则变化,引起这种变化的真正原因尚不清楚。
公转地球绕太阳的运动,叫做公转。
从北极上空看是逆时针绕日公转。
地球公转的路线叫做公转轨道。
它是近正圆的椭圆轨道。
太阳位于椭圆的两焦点之一。
每年1月3日,地球运行到离太阳最近的位置,这个位置称为近日点;7月4日,地球运行到距离太阳最远的位置,这个位置称为远日点。
地球公转的方向也是自西向东,运动的轨道长度是9.4亿千米,公转一周所需的时间为一年,约365.25天。
潮汐现象的形成机制潮汐是地球上海洋中周期性的涨落现象,是由于地球与月球、太阳之间的引力相互作用所导致的。
潮汐现象对于海洋生态系统、航海、渔业等领域都有着重要的影响。
本文将介绍潮汐现象的形成机制,包括引力作用、离心力和惯性力等因素。
引力作用潮汐现象的形成主要是由于地球与月球、太阳之间的引力相互作用。
月球对地球的引力使得地球表面产生一个向上的引力,而太阳对地球也有类似的作用。
这两个引力共同作用下,地球表面会产生一个向上的凸起,形成潮峰。
离心力除了引力作用外,离心力也是潮汐现象形成的重要因素之一。
地球自转产生了一个向外的离心力,这个离心力会使得地球表面产生一个向外的凸起,形成潮峰。
离心力与引力作用相互平衡时,潮汐现象达到最大值。
惯性力惯性力是潮汐现象形成的另一个重要因素。
当地球自转时,地球表面上的水体会受到惯性力的作用,使得水体相对于地球表面产生一个向东的位移。
这个位移会导致水体在地球表面上形成一个向东的流动,形成潮流。
潮汐现象的周期性潮汐现象具有一定的周期性,主要是由于月球和太阳相对于地球的运动造成的。
月球绕地球运动一周大约需要27.3天,而太阳绕地球运动一周大约需要365.25天。
这两个周期不完全一致,导致每天的潮汐现象并不完全相同。
此外,地球自转也会对潮汐现象的周期性产生影响。
潮汐现象的变化潮汐现象在不同地区和不同时间都会有所变化。
首先,潮汐现象在不同纬度上会有差异,越靠近赤道的地区潮汐幅度较小,而靠近极地的地区潮汐幅度较大。
其次,潮汐现象在春潮和大潮、小潮等周期性变化中也会有所不同。
此外,地形、海洋流动等因素也会对潮汐现象产生影响。
应用与影响潮汐现象对于海洋生态系统、航海、渔业等领域都有着重要的影响。
首先,潮汐现象对海洋生态系统的物质循环和能量传递起着重要的作用。
其次,潮汐现象对航海和渔业活动具有指导意义,可以帮助船只规划航线和渔民选择最佳捕鱼时间。
此外,潮汐能也是一种可再生能源,可以通过潮汐发电来提供清洁能源。