網站首頁 健康小知識 母嬰教育 起名 運動知識 職場理財 情感生活 綠色生活 遊戲數碼 美容 特色美食 愛好

地球自轉一週的時間是多少?

欄目: 生活常識 / 發佈於: / 人氣:2.65W

23時56分4.09秒

地球自轉一週所用的時間叫做一天。地球自轉一週耗時23小時56分,約為一天24小時。

地球自轉一週的時間是多少?

地球自轉是地球的一種重要運動形式,自轉的平均角速度為 4.167×10-3度/秒,在地球赤道上的自轉線速度為465米/秒。

真正週期

地球自轉的週期是一個恆星日,目前其值為23時56分2.1秒。但是近年來地球自轉週期在緩慢增加(即轉速緩慢減小),導致需要對全球計時器進行調整,例如2005年12月31日全球鐘錶統一加一秒。這樣的調整稱為閏秒。

地球自轉一週的時間是多少? 第2張

轉動速度

地球自轉的角速度大約是每小時15度;而表面每點的線速度隨緯度而變化,是赤道的線速度乘以緯度的餘弦。因此赤道的線速度是最大的,兩極的線速度最小,而赤道線的速度約465.1 m/s。

恆星日與太陽日

地球相對於太陽的轉動一週的時間(從正午至正午)稱為真太陽日或視太陽日,由於地球橢圓軌道的離心率和自轉軸的傾斜,導致均時差的形成。這兩者都以數千年的尺度變化,所以真太陽日也有周年性的變化。通常,每年有兩段時期比平太陽日長,另外兩段時期比平均太陽日短[n 1]。當真太陽日在越接近近日點時越長,這是因為這時的太陽看起來在黃道上移動的角度比平常大,朝向近日點接近時,每一天增長的時間大約在10秒鐘;反過來,當地球朝向遠日點接近時,每一天的時間大約會縮短約10秒鐘。當接近至點時,太陽的視運動從黃道上投影至天球赤道上的移動量會增加,導致每一天可以增長約20秒鐘;但反過來,在接近分點時,天球赤道和黃道幾乎重合,因此沒有什麼差別。通常,近日點和至點的效果結合,在接近12月22日時,真太陽日每一天可以增長30秒鐘;但是至點的效應在遠日點時會被抵銷一部分,所以約在6月19日,只會增長13秒鐘。相對來説,分點的效應,在3月26日(接近春分)大約比平太陽日短18秒鐘,在9月16日(接近秋分)大約短21秒鐘。

地球自轉一週的時間是多少? 第3張

在一年中的真太陽日的平均長度稱為平太陽日,它包含了86,400平太陽秒。目前,平太陽秒比SI的秒稍稍長了一點點,這是因為地球的平太陽日由於潮汐摩擦已經比在19世紀定義當時長了一些。在1750年至1892年之間的平太陽秒是西蒙·紐康於1895年在製作他的太陽表時制定的獨立時間單位。這個表在1900年至1983年被用來計算世界的天體歷,所以這種秒也稱為曆書秒。SI秒在1967年與曆書秒是相等的。

地球相對於恆星轉動一週(360度)稱為恆星日,依據國際地球自轉服務(IERS)的定義是86,164.098 903 691秒的平太陽時(UT1,等於23h 56m 4.098 903 691s,或0.997 269 663 237 16平太陽日)。地球相對於歲差或平春分點的轉動週期,常被誤稱為恆星日,是86,164.090 530 832 88秒的平太陽時(UT1,等於23h 56m 4.090 530 832 88s,0.997 269 566 329 08 平均太陽日),因此天文學上用的恆星日比真實的恆星日短了大約8.4 ms。

無論是真實的恆星日或是天文學上用的恆星日都比平太陽日短了大約3分 56秒,平太陽日在SI是運用IERS從1623–2005和1962–2005的週期。

最近(1999年–2010年) 平太陽日的長度是86,400SI秒,變化率在0.25 ms和1 ms,必須將這些變化也添加在真實的恆星日和天文的恆星日的長度,以SI秒呈現它們的平太陽時。

地球在慣性空間中的轉動速率是每SI秒(7.2921150 ± 0.0000001)×10−5弧度乘上(180°/π弧度)×(86,400秒/平太陽日),得到每平太陽日360.9856°,表明了在一個太陽日的地球轉動超過相對於恆星的360°。這是因為地球在接近圓形的繞日軌道上的運動,使得地球必須在轉到對向恆星之後還得再多轉一點才能再度對向平太陽,使平太陽再度出現在同一個地點的同一方向上,即使相對於平太陽只是旋轉了一圈(360°)。將地球每秒在赤道上旋轉的弧度乘上地球的半徑6,378,137 m(WGS84橢球,2π弧度的因素在兩個項目中都被刪除)得到的速度是465.1 m/s、1,674.4 km/h或1,040.4 mi/h。有些資料來源指出地球的赤道速度較低,或是隻有1,669.8 km/h,這是以地球的赤道周長除以24小時獲得的結果。但是,這只是不自覺的意味着只在慣性空間中旋轉了一圈,因此相對應的時間應該是恆星時。經由乘平太陽日的恆星日對應數值,1.002 737 909 350 795,可以證實這一點,因為這會獲得前述赤道在平太陽時的速度1,674.4 km/h。

對地球自轉的長期監測需要甚長基線干涉儀的座標配合全球定位系統、衞星激光測距和其它衞星技術配合着使用。這些提供了對世界時、進動和章動等的絕對參考

過去的數百萬年,地球的旋轉受到月球引力的交互作用影響減緩了許多:參見潮汐加速。但是有些大型的事件,像是2004年印度洋地震,就使地球的轉動加速了大約3微秒。在冰河期後期的後冰河期反彈,是因為地球質量的分佈改變影響了地球的慣量,經由角動量守恆,改變了轉動速率。

參考資料來源:維基百科