[科普中国]-地球的公转及影响

地球是一颗在不断运动的行星，地球按一定的轨迹围绕太阳的运动称之为地球公转。

地球公转有哪些规律呢？

地球公转的方向为自西向东，是一种周期性圆周运动，轨道半长轴为149597870公里，轨道的偏心率为0.0167，公转的平均轨道速度为每秒29.79公里。并且地球公转的中心位置不是太阳中心，而是地球和太阳的公共质量中心，但由于太阳是太阳系的中心天体，太阳的质量是地球质量的33万倍，日地的公共质量中心离太阳中心仅450千米，这个距离在浩瀚的宇宙中微不足道，因此，我们通常把地球公转看成地球绕太阳运动。

地球公转的周期，即公转一圈所需时间，我们一般称之为“一年”。但根据不同的参照物，常用的地球公转周期又可分为恒星年、回归年和近点年。恒星年是以某一恒星或星系作为参照物，所以它是地球公转360°的时间，是地球公转的真正周期。一恒星年即是365.2564日，只有恒星年才能真实地计算出地球公转的角速度和线速度。由于地球公转是一种周期性的圆周运动，因此，地球公转速度包含着角速度、面速度和线速度。根据行星运动第三定律，对于任一行星围绕着太阳转动，它跟太阳的连线在相同的时间内扫过的面积相等。因此，地球的公转速度是有变化的，大约每年7月初时，地球位于远日点上，地球的公转速度最慢，1月初位于近日点时，地球的公转速度最快。

那么地球的公转又会造成什么影响呢？

首先，地球的公转会造成正午太阳高度的变化和昼夜长短的变化。由于地球公转，使得太阳直射点落在地球上，直射点一年之中会发生回归运动，即在南北回归线之间移动。夏至日太阳直射北回归线，全球正午太阳高度从北回归线向南北两侧逐渐递减，北回归线及其以北的地区正午太阳高度达到最大值，南半球各纬度正午太阳高度达到最小值，在直射点北移过程中，北半球昼变长，夜变短；二分日太阳直射赤道，全球正午太阳高度从赤道向两极递减，全球昼夜平分；冬至日太阳直射南回归线，全球正午高度从南回归线向南北两侧逐渐递减，南回归线及其以南的地区正午太阳高度达到最大值，北半球各纬度正午太阳高度达到最小值，在直射点南移过程中，北半球昼变短，夜变长。

正午太阳高度的变化和昼夜长短的变化又会造成纬度变化和季节变化，因此，便形成了四季的更替和五带的形成。我国的季节划分以立春、立夏、立秋和立冬作为各个季节的开始。然而天文的季节则是以春分、夏至、秋分和冬至四个节气进行划分。五带是天文带，即热带、南北温带和南北寒带。热带地区是没有极昼极夜现象的，但是有太阳直射现象。南北寒带则有极昼极夜现象。温带既没有极昼极夜现象，也没有太阳直射现象。

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