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[科普中国]-地球纬度变迁

科普中国-绿色双碳
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聚焦绿色低碳技术理念 科普助力“双碳”目标实现
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我们在地球仪上,可以清晰看到指示东西方向的圈,我们称其为纬线。每一个纬线圈代表着不同的纬度。

纬度又可分为天文纬度,大地纬度,地心纬度。地心纬度是指某点与地球球心的连线和地球赤道面所成的线面角,大地纬度是指某地地面法线对赤道面的夹角,天文纬度指该地铅垂线方向对赤道面的夹角。那我们通常说的纬度指的是大地纬度,其数值在0至90度之间。纬线圈的大小不等, 纬线与经线垂直,所有的纬线都是相互平行的。赤道为最大的纬线圈,从赤道向两极纬线圈逐渐缩小,到南、北两极缩小为点。位于赤道以北的点的纬度叫北纬,记为N;位于赤道以南的点的纬度称南纬,记为S。

那么,纬线又是怎么产生的呢?早在公元前344年,亚历山大渡海南侵继而东征的时候,一同随军的地理学家尼尔库斯沿途搜索资料,准备绘制一幅世界地图。尼尔库斯发现,沿着亚历山大东征的路线,由西向东,季节变换与日照长短都很相仿。于是尼尔库斯做出了一个重要贡献:第一次在地球上划出了一条纬线。这条线从直布罗陀海峡起,沿着托鲁斯和喜马拉雅山脉一直到太平洋。后来,在以亚历山大为名的亚历山大图书馆,担任馆长的埃拉托斯特尼精通数学、天文、地理。他计算出地球的圆周是46250公里,画出了一张有7条经线和6条纬线的世界地图。

然而地球的纬度也不是一成不变的。以恒星为标准来测量地面的纬度时,发现地球上某一点的纬度是在不断变化的。但总得来说,纬度变化一般不超过半弧秒。引起纬度变化的主要原因是地极移动,也成极移,即地球自转轴在地球本体内的运动。由于极移,地面上各点的纬度、经度会发生变化。

1895年成立了国际纬度服务,并于1899年开始工作,组织全球的光学天文望远镜专门从事纬度观测,测定极移,提供极移服务并提供地极坐标随着观测技术的发展。

而从二十世纪六十年代后期开始,国际上相继开始了人造卫星多普勒观测、激光测月、激光测人卫、甚长基线干涉测量、全球定位系统测定极移,测定的精度有了数量级的提高。根据近一百年的天文观测资料,发现极移包含各种复杂的运动。

因此当地球的纬度发生变化的时候,气候也会相应地发生变化。地球的地理纬度是依据地球的地理形态划分的,是可恒定不变的。而地球的气候纬度则是由诸多变化因素影响的。如果影响地球气候纬度的宇宙因素发生了变化,在地球地理纬度不变的状况下,地球的气候纬度肯定是会发生变化的。

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