地球是怎样运动的?

地球存在绕自转轴自西向东的自转,平均角速度为每小时转动15度.在地球赤道上,自转的线速度是每秒465米.天空中各种天体东升西落的现象都是地球自转的反映.人们最早利用地球自转作为计量时间的基准.自20世纪以来由于天文观测技术的发展,人们发现地球自转是不均的.1967年国际上开始建立比地球自转更为精确和稳定的原子时.由于原子时的建立和采用,地球自转中的各种变化相继被发现.现在天文学家已经知道地球自转速度存在长期减慢、不规则变化和周期性变化.通过对月球、太阳和行星的观测资料和对古代月食、日食资料的分析,以及通过对古珊瑚化石的研究,可以得到地质时期地球自转的情况.在6亿多年前,地球上一年大约有424天,表明那时地球自转速率比现在快得多.在4亿年前,一年有约400天,2.8亿年前为390天.研究表明,每经过一百年,地球自转长期减慢近2毫秒（1毫秒＝千分之一秒）,它主要是由潮汐摩擦引起的.此外,由于潮汐摩擦,使地球自转角动量变小,从而引起月球以每年3～4厘米的速度远离地球,使月球绕地球公转的周期变长.除潮汐摩擦原因外,地球半径的可能变化、地球内部地核和地幔的耦合、地球表面物质分布的改变等也会引起地球自转长期变化.地球自转速度除上述长期减慢外,还存在着时快时慢的不规则变化,这种不规则变化同样可以在天文观测资料的分析中得到证实,其中从周期为近十年乃至数十年不等的所谓"十年尺度"的变化和周期为2～7年的所谓"年际变化",得到了较多的研究.十年尺度变化的幅度可以达到约±3毫秒,引起这种变化的真正机制目前尚不清楚,其中最有可能的原因是核幔间的耦合作用.年际变化的幅度为0.0.3毫秒,相当于十年尺度变化幅度的十分之一.这种年际变化与厄尔尼诺事件期间的赤道东太平洋海水温度的异常变化具有相当的一致性,这可能与全球性大气环流有关.然而引起这种一致性的真正原因目前正处于进一步的探索阶段.此外,地球自转的不规则变化还包括几天到数月周期的变化,这种变化的幅度约为±1毫秒.地球自转的周期性变化主要包括周年周期的变化,月周期、半月周期变化以及近周日和半周日周期的变化.周年周期变化,也称为季节性变化,是二十世纪三十年代发现的,它表现为春天地球自转变慢,秋天地球自转加快,其中还带有半年周期的变化.周年变化的振幅为20～25毫秒,主要由风的季节性变化引起.半年变化的振幅为8～9毫秒,主要由太阳潮汐作用引起的.此外,月周期和半月周期变化的振幅约为±1毫秒,是由月亮潮汐力引起的.地球自转具有周日和半周日变化是在最近的十年中才被发现并得到证实的,振幅只有约0.1毫秒,主要是由月亮的周日、半周日潮汐作用引起的.