地球自转倾角

地球自转倾角

地球的自转轴并非是垂直的,而是倾斜的,地球转轴倾角是指垂直于地球自转轴的平面(赤道平面)相对于地球公转轨道平面(黄道平面)的倾斜角,也叫“黄赤交角”。而阳光可以视为平行于轨道平面照射在地球上。

这种情况下,转轴倾角决定了阳光直射地面的时间和位置,使得太阳直射点在南北半球回归移动,最终造成地表气候出现一年四季的更替。

在地球自身潮汐、地幔活动以及天体引力的作用下,通常黄赤交角会在22.1°至24.5°之间小幅波动,目前地球的转轴倾角大约为23.44°(23°26′),正以每百年大约47″的速度变小。

在天体物理学中,把地球自转轴与地球绕太阳公转的公转平面(黄道平面)之间的夹角称为地球的自转倾角。以上描述还可以用,地球的公转轴与地球自转的赤道平面之间的夹角来定义。这个地球自转倾角为66⁰44’。而且,就是由于有了这个地球自转倾角的存在。才有了地球上春、夏、秋、冬的一年四季的周而复始的季节轮回变化。

转轴倾角是行星的自转轴相对于轨道平面的倾斜角度,也称为倾角(obliguity)或轴交角(axial inclination),在天文学,是以自转轴与穿过行星的中心点并垂直于轨道平面的直线之间所夹的角度来表示与度量。转轴倾角也可以等效的表示为行星的轨道平面和垂直于自转轴的平面所夹的角度。在太阳系,地球的轨道平面就是黄道,所以地球的转轴倾角特别称为黄赤交角,并以希腊字母的ε (Epsilon) 作为表示的符号。

地球的转轴倾角大约是23.44° (23° 26’)。虽然在一整年之中转轴倾角都朝着相同的方向,但是因为地球绕着太阳运行,因此原先朝向太阳的半球会逐渐改变成背离太阳的半球,反之亦然。这种作用是造成季节变化的主要原因,无论是那一个半球朝向太阳,那个半球每天的日照时间就会比较长,并且阳光在正午时间触及地面的角度越接近垂直的方向,该地区在单位面积内得到的能量也越多。

低倾斜度造成极区接受到的太阳辐射减少,使得当地的环境有利于冰河作用。就像岁差和离心率的变化一样,转轴倾角的改变也会对季节变化造成重大的影响,只是在大冰河期开始时,转轴倾角的周期对高纬度地区影响特别显著。倾角的变化是一个造成冰河期或间冰期起伏的一个重要因素。

黄赤交角不是一个固定的值,会随着时间而改变。这种变化是很缓慢的,称为章动,精确的测量需要建立在每日数值变化的基础上,而这是天文学家的工作。 黄赤交角的变化和春分点的岁差是以相同的理论来计算,并且有相互的关连性。较小的ε意味着有较大的p (黄经岁差),反之亦然。实际上这两种运动不仅是各自独立的,并且在相互垂直的方向上。