地球自转与公转的关系
地球在自转的同时围绕太阳公转,因此,地球的运动是这两种运动的叠加。地球自转的平面叫赤道平面;地球公转的叫黄道平面。地球自转和公转的关系可以用赤道平面和黄道平面的关系来表示。过地心并与地轴垂直的平面称为赤道平面;地球公转轨道平面称为黄道平面。如下图,地轴与黄道平面的交角为66°34′,赤道平面与黄道平面的交角(亦称为“黄赤交角”)为23°26′。
地球在公转的过程中,地轴的空间指向和黄赤交角的大小在一定时期内可以看做是不变的。因此,地球在公转轨道的不同位置,地表接受太阳垂直照射的点(简称太阳直射点)是有变化的。如下图,从冬至到第二年夏至,太阳直射点自南纬23°26′向北移动,经过赤道(0°纬度,春分时),到达北纬23°26′;从夏至到冬至,太阳直射点自北纬23°26′向南移动,经过赤道(0°纬度,秋分时),到达南纬23°26′。太阳直射点在赤道南北的这种周期性往返运动,称为太阳直射点的回归运动。太阳直射点回归运动的周期为365日5时48分46秒,叫做1回归年。
在太阳直射点上,单位面积获得的太阳辐射能量最多。显然,太阳直射点的南北移动,使太阳辐射能在地球表面的分配,具有回归年的变化。
名词注释:
本文中所说的二分二至(冬至、春分、夏至、秋分),均指北半球。
日地平均距离为1.5亿千米(也叫一个天文单文),地球公转平均角速度为1°/天,平均线速度为30千米/秒。
赤道也是0纬度,将地球分为南半球和北半球,纬度向南向北最大值分别是90°(0~90°),即南纬90度(90°S),北纬90度(90°N)。
光是直线传播的,太阳直射点在南北回归线之间往返移动,不同的时间段内太阳直射点的位置是不同的。