• 汇集公众科学智慧交流科学思想见解
  • 点燃科学智慧火花构建互动交流平台
科学智慧火花
发表评论  3                

地球的自转轴倾斜的原因及其变化的后果

投稿时间:2017-08-24 08:20 投稿人:退休教师王京贵 【字号: 访问量:

退休教师  王京贵

地球的自转轴(地轴)不是垂直的,而是倾斜的,倾斜度达23.5度。而且这种倾斜度在不断变化。它造成其后的变化。那么,什么原因造成这种地轴的倾斜及其变化呢?

1. 地轴的倾斜度

Milankovitch提出一个理论认为地轴的倾斜度不一定始终在23.5度,他计算出该倾斜度以41000年为周期在22.1度到24.5度之间变化。现在地轴的倾斜度为49.5度!倾斜度增加了26度!

http://www.k12.com.cn/discuz/attachments/month_0904/20090430_c934faeb1d47e7647e10e3cgYfSYrmBu.png

 

http://img1.dili360.com/ga/M02/17/41/wKgBzFRzjFSAcRVIAAJg9hU-RJU199.jpg

2. 地轴倾斜度对气候变化的影响

倾斜度、轨道形式、岁差相结合改变气候的变化。正常情况下,7月份北半球是夏天,元月份是冬天。南半球相反。随着地轴的倾斜度增加,地球的两个极点缓慢的以渐开线的形式向对方弦转换位(也就是岁差与章动)。导致地壳南北极的大换个(N,S极互换)。

3. 近日点和远日点

地球绕日运动的轨道不是圆的,有近日点和远日点,也就是说是椭圆形的轨道。地球轨道的变化以90000—100000年为周期。目前1月出现近日点,7月出现远日点。

4. 地球自转轴倾斜原因的几个主要学说

4.1 陨星撞击说

“陨星撞击说”较为流行。地球的早期只是一颗小行星,靠引力不断捕获外来天体来壮大自己,而外来天体都是在相对地球高速运动的,所以捕获的过程就是剧烈碰撞的过程。碰撞有正撞和侧撞,最大的一次撞击发生在45亿年前,一颗很大的小行星从侧面撞击了地球,使地球旋转起来,撞出去的物质和小行星形成了月亮,撞击留下的大坑形成了海洋。如果没有月球,地球就会摇摆不定,甚至颠倒。月球的引力是地球自转轴最好的稳定器,它使地轴指向北极星附近,并使地轴与公转平面保持6634分的角度。使地球一年有了四季。初始时地球自转很快,一天只有5小时,是潮汐摩擦的减速作用成了一天24小时。所以,是惯性使它继续旋转,万有引力引起的潮汐摩擦使它慢慢减速。

4.2 板块漂移说

主要原因是南半球大陆板块向北半球漂移的结果。由于南半球大陆板块不断向北半球漂移,造成北半球负荷较重,使北半球地轴下沉,形成向南倾斜的地轴。通过计算,南半球与北半球大陆板块的面积之比约为3∶5,这正好与地轴倾角24°基本相符。

(该学说有问题,不符合角动量守恒定律。没有外力的情况下,质点系转动的角动量不变。板块学说在地质学的大地构造上还很盛行呢!但是大陆漂移是正确的) 

4.3 地球新论说

《地球新论》一文,对地轴倾斜提出了解释:地球是在和太阳赤道面大约23°26′夹角方向运行(如下图所示)被太阳俘获,变成绕太阳旋转的行星。

地球进入轨道方向示意图

地球进入轨道方向示意图

地球被太阳俘获后,形成公转和自转。形成时,地轴和轨道面是垂直的,和太阳赤道面夹角大约为66°34′。

太阳系和其他星系一样,在星系演化趋势作用下,地球由形成时的轨道面向太阳赤道面方向移动了23°26′,并已移动到太阳赤道面附近(如图下所示)。

地球轨道面演化示意图

地球轨道面演化示意图

在星系演化过程中,在无其他天体引力作用的情况下,绕转星球的轨道形状不变,自转轴的倾斜方向和倾斜角度不变。地球由被太阳捕获时,地轴和轨道面是垂直的,和太阳赤道面夹角大约为66°34′。由于地球轨道面向太阳赤道面方向移动了23°26′,因此形成现在的地球赤道面与黄道面夹角为23°26′。

5、地球自转轴倾斜的实际原因

宇宙的旋钮圆周运动造成大陆由南半球向北半球漂移的结果(参看我的文章:大陆漂移对“大地构造旋扭对称学说”的意义,经过漫长的岁月,北半球的大陆面积比南半球大的很多,造成地球自转轴倾斜的原因。因此,最根本的原因是宇宙的旋钮圆周运动。大陆漂移学说没有指出地球自转轴倾斜的根本原因。

参考资料:

1、地球为什么会倾斜http://iask.sina.com.cn/b/3269873.html

2、地球地轴倾斜度从23.5度增大到到来49.5度http://www.360doc.com/content/10/0505/22/1088216_26262910.shtml

3、地轴倾斜角度http://image.baidu.com/search/detail?ct=503316480&z=0&ipn=d&word=%E5%9C%B0%E8%BD%B4%E5%80%BE%E6%96%9C%E8%A7%92%E5%BA%A6&step_word=&hs=2&pn=13&spn=0&di=103540651611&pi=0&rn=1&tn=baiduimagedetail&is=0%2C0&istype=0&ie=utf-8&oe=utf-8&in=&cl=2&lm=-1&st=undefined&cs=1421666638%2C1099715489&os=2375993678%2C634358963&simid=3306837445%2C108156040&adpicid=0&lpn=0&ln=1650&fr=&fmq=1503465919849_R&fm=&ic=undefined&s=undefined&se=&sme=&tab=0&width=undefined&height=undefined&face=undefined&ist=&jit=&cg=&bdtype=0&oriquery=&objurl=http%3A%2F%2Fwww.k12.com.cn%2Fdiscuz%2Fattachments%2Fmonth_0904%2F20090430_c934faeb1d47e7647e10e3cgYfSYrmBu.png&fromurl=ippr_z2C%24qAzdH3FAzdH3Fooo_z%26e3Bh8d_z%26e3Bv54_z%26e3BvgAzdH3F1tfv7zAzdH3Fks52-l0mb98-nnnmn_z%26e3Bip4s&gsm=0&rpstart=0&rpnum=0

4、地轴倾斜https://baike.baidu.com/item/%E5%9C%B0%E8%BD%B4%E5%80%BE%E6%96%9C/6649148?fr=aladdin

5、地轴https://baike.baidu.com/item/%E5%9C%B0%E8%BD%B4/1695321?fr=aladdin

6、地轴—百度图片http://image.baidu.com/search/index?tn=baiduimage&ct=201326592&lm=-1&cl=2&ie=gbk&word=%B5%D8%D6%E1&fr=ala&ala=1&alatpl=adress&pos=0&hs=2&xthttps=000000

7、地轴倾斜https://baike.baidu.com/item/%E5%9C%B0%E8%BD%B4%E5%80%BE%E6%96%9C/6649148