第三节 地球、月球和地月系一、地球

我们居住的地球（earth）是太阳系自中心向外的第三颗行星，它到太阳的平均距离约为 1.496×10⁸km（日地平均距离被称为 1 个天文单位）。地球绕太阳公转的角速度平均为 59′08″/d，线速度约为 30km/s，公转一周时间平均约为 365.256d。地球绕自己的极轴自转的角速度约为 15°/h（或 15

′/min、 15″/s），赤道处的线速度为 465m/s，自转一周的时间为 23 h56 min4 s 。

地球自转的赤道面与地球公转的黄道面交角为 23°26′（图 1.10）。由于该赤黄交角的存在，地球在绕太阳公转一周即一年的时间中，太阳光顺黄道面到达地球表面的直射点将会发生周期性变化，并形成了年复一年的时令与节气往复。如果以太阳为中心、赤道面为东西方向水平延伸来观察的话（如图 1.10），则黄道面是倾斜的，当地球顺黄道面公转到轨道的最南点时，太阳直射点到达地球上北纬最高的地方，该纬度等于赤黄交角 23°26′，称为北回归线，其时令正是北半球的夏至日（南半球的冬至日）；与此相对，地球公转到轨道的最北点时，太阳直射点到达地球上南纬最高的南回归线处， 此时为北半球的冬至日（南半球的夏至日）；当地球公转到与上述位置呈 90

°处，太阳直射点在地球赤道附近，此时为春分与秋分日。这种太阳直射点在地球赤道两侧南北回归线之间的往返运动称为太阳直射点的回归运动，回归运动的周期称为回归年，它正是地球上季节变化的周期。

地球按照向太阳和背太阳的不同分为两个半球。向太阳的半球接受太阳的光照，称昼半球；背太阳的半球被地球本身的阴影所笼罩，称夜半球。由于地球的自转，使得同一地点在一天（24h）之内分别位于昼半球和夜半球各一次，形成昼夜交替。同时，由于地球的公转，太阳直射点在地球的南北回归线之间往返，使得地球的昼半球相应地发生向南或向北偏转（图 1.11）， 从而造成了地球上不同纬度昼夜长短不同。当太阳直射点位于北半球时，昼半球向北偏转，北半球相同纬度圈上昼半球覆盖的弧长大于夜半球的弧长， 因而昼长夜短，并且纬度愈大，白昼愈长，直到在纬度等于 90°减太阳直射点纬度的地方，开始出现连续 24h 的白昼，称为极昼；与此同时，南半球则昼短夜长，并在与北半球相对应的纬度上出现极夜（连续 24 h 的黑夜）。当太阳的直射点位于南半球时，则正好与上述情况相反。极昼和极夜出现的最大纬度为 66°34′（90°减赤黄交角），称为南、北极圈。