地球自转运动及其环境效应

一、地球自转运动及其环境效应

地球的自转是指地球以地轴为轴心的绕轴旋转运动。地轴的南北两端分别为南极和北极。地轴的自转方向，在北极上空俯视地球是反时针方向转动，在南极上空俯视地球是顺时针方向转动。根据日出于东方的视运动概念，称为向东运动，即人们常说的地球由西向东旋转。

地球自转速度包括角速度和线速度。除南北两个极点外，地球上任何一地的角速度均相等，但自转的线速度因纬度与高度不同而不同。这是因为纬线圈周长自赤道向两极逐渐减小，至两极为零；高度越大，圆圈周长越长。因此，在同一高度上，自转线速度因纬度不同而不同。在赤道海平面上，自转线速度最大，为464m/s，而赤道以外各纬线圈上自转线速度可用赤道的线速度乘以该纬度的余弦求得。

地球自转产生了昼夜更替。由于地球是一个不发光、也不透光的球体，所以在同一时刻，太阳只能照亮地球表面的一半。向着太阳的半球为白天，背着太阳的半球则是黑夜。而地球自转使昼夜两半球不断地更替，引起地表某些自然过程具有规律性的昼夜更替。正是由于地球自转，而且昼夜更替适中，才使地表能均匀地接受太阳辐射，增温和冷却都不致超过一定限度，从而为有机界提供了良好的温热生存环境，也使其他许多自然过程不朝极端方向发展。

地球自转产生了时间和时刻。由于地球以一日为周期自西向东自转，于是产生了太阳每天东升西落的现象。在同一纬度地区，相对位置偏东的地点，要比位置偏西的地点早一点见到太阳。这样不同经度的时刻就有了迟早之分，因而产生了时间和时刻。时间是表示时的长短；时刻是表示时的位置、时的迟早。人们把太阳在当地仰角最大的时刻称为“中天”，一天就是太阳连续两次通过某地中天的时间长度。中天时刻因经度不同而不同，中天时刻在位置相对较东的地方比位置相对较西的地方要早。所以，经线圈又称为时圈。

世界上表示时刻的方法有三种：地方时、区时(或标准时)和世界时。地方时是指因经度不同的地方，造成时刻(钟点)不同，这种各地不同的时刻，叫地方时。一般把太阳位于某一条经线的正上空(上中天)时，作为中午12点，这样，我们可以利用中午12点这一时刻在各地出现的相对早晚来确定不同经度的地方有不同的时刻(即地方时)。为了使用上的方便，人们又把全球每隔15个经度划分出一个时区，全球共划分出24个时区。并且规定每个时区都以本时区的中央经线的地方时，作为全区共同使用的时刻，这就是区时。这样，在一个时区内，虽然有无数个地方时，但区时只有一个，即中央经线的地方时；全球有24个区时。世界时是以零时区的中央经线中天时刻(12时)为标准的，又称格林尼治时间。

由于地球自转，产生了地转偏向力，这使得在地球表面做水平运动的物体的运动方向发生一定的偏转。在北半球向右偏转，在南半球向左偏转。地转偏向力只是在物体相对地面有运动时才产生，而静止的物体不受地转偏向力的影响。

地球自转促进了地球形状的形成。地球自转所产生的惯性离心力，使得地球物质由两极向赤道运动，从而使地球外形呈现出赤道半径大，两极略扁的旋转椭球体的形状。

地球自转产生了地球弹性变形。由于日月的引力，地球体发生弹性变形，在海洋面上则表现为海洋潮汐，而地球的自转又使潮汐变为绕地球传播的潮汐波，其传播方向与地球自转方向相反。