淺談黃赤交角

淺談黃赤交角第1頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、全球氣候的變化

1.全球溫度的變化全球海平面隨全球溫度的增暖而升高，隨全球溫度變冷而下降。在冰期盛期，世界海平面的高度比現(xiàn)今海平面大約低80m左右。上次冰期的盛期，海平面約降低120m左右。在地質(zhì)時(shí)期，生態(tài)受氣候變化的影響很大。第四紀(jì)冰期和間冰期，全球溫度的變化，對(duì)動(dòng)植物的興袁和遷移有著重要的影響。冰期內(nèi)的植物群分布比間冰期南移很多，如亞熱帶植物的常綠閱葉林區(qū)的北界，在間冰期位于北緯35°，到冰期南退到華南沿海一帶。第2頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

2.影響全球氣候變化的因素由于月球和其他大行星的引力對(duì)地球運(yùn)動(dòng)軌道的擾動(dòng)，地球繞日的運(yùn)動(dòng)軌道會(huì)發(fā)生變化，這些地球軌道參數(shù)（黃赤交角、偏心率、歲差）的變化，使地球接收到的太陽(yáng)輻射量發(fā)生變化，從而產(chǎn)生氣候的變遷，出現(xiàn)了冰期、間冰期。第3頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.地球軌道參數(shù)的變化引起氣溫的變化

地球軌道參數(shù)變化引起的冰河期可使海面上的溫度降低4—9℃左右。從大西洋洋底沉積物巖芯樣本分析得到，最近一次冰期約在18000年前，那時(shí)大西洋海面降溫最大的區(qū)域是在大西洋東北部北緯48°附近，比現(xiàn)在的海溫約低10℃多。在廣大低緯地區(qū)，海面溫度約降低2℃多。最近一次冰期的最冷時(shí)期，歐洲一些地區(qū)，夏季平均氣溫比現(xiàn)今的氣溫約低10℃左右。根據(jù)研究，我國(guó)東部中緯度地區(qū)，冰期時(shí)期的氣溫比現(xiàn)在約低7一15℃，長(zhǎng)江三角洲年平均氣溫比現(xiàn)在低13℃左右?；幢逼皆昶骄鶜鉁乇痊F(xiàn)在低9～13°C，河北平原東部比現(xiàn)在低7°C左右。第4頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、黃赤交角1.概述

黃赤交角是地球繞日公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中形成的。地球公轉(zhuǎn),產(chǎn)生軌道平面,即黃道平面。地球自轉(zhuǎn),產(chǎn)生赤道平面。在黃道平面同赤道平面之間有一個(gè)交角,叫作黃赤交角。目前的黃赤交角是23°26’,這就使得地軸同軌道平面斜交，并成66°34’。第5頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.黃赤交角存在的天文和地理意義地球上之所以有四季遞變和五帶區(qū)分，其根本原因就在于黃赤交角，即黃道面相對(duì)于赤道面的傾斜。黃赤交角的存在，使太陽(yáng)直射點(diǎn)到達(dá)的最北界線是23°26′N，即北回歸線；最南界線到23°26′S，即南回歸線，也就是太陽(yáng)直射點(diǎn)在23°26′S～23°26′N作周年往返移動(dòng)。因此地表獲得熱量隨時(shí)間和空間發(fā)生變化。正是由于這樣的變換使得晝夜長(zhǎng)短和正午太陽(yáng)高度也隨著發(fā)生相應(yīng)的變化。第6頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.黃赤交角的變化（1).一般認(rèn)為黃赤交角的角度是23?26’

，是不會(huì)發(fā)生變化的，但英國(guó)古文明研究作家葛瑞姆?漢卡克的著作《上帝的指紋》中指出，“黃赤交角會(huì)發(fā)生周期性的變化，這個(gè)周期是41000年，交角改變?cè)?2.1?到24.5?之間，準(zhǔn)確性和可預(yù)測(cè)性不亞于瑞士鐘表?！?/p>

(2).考古學(xué)、冰川學(xué)也證實(shí)地球曾經(jīng)經(jīng)歷過(guò)8個(gè)冰河期。當(dāng)前，大家都在議論全球氣候變暖問(wèn)題，很多學(xué)者認(rèn)為主要是人類活動(dòng)（溫室氣體的排放）造成了全球氣候變暖，但也有很多學(xué)者用考古事實(shí)證明全球氣候變暖與溫室氣體的排放沒有必然的聯(lián)系。復(fù)旦大學(xué)教授葛劍雄就認(rèn)為，我國(guó)近5000年來(lái)，共經(jīng)歷了四個(gè)溫暖期：即公元前3000年至公元前1100年，公元前770年到公元初的春秋、戰(zhàn)國(guó)、秦、西漢時(shí)期，隋唐到北宋初期，南宋中期到元朝中期。

而如今的溫室氣體論卻沒有辦法解釋古代的溫暖期。

第7頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（3）.眾所周知的是，地球的能量來(lái)源于太陽(yáng)，地球的冷暖、四季、生命無(wú)一不是太陽(yáng)的恩賜。地球與太陽(yáng)位置的微小變化就會(huì)對(duì)地球造成巨大的影響。因此，黃赤交角的這種變化也必然造成地球的冷暖變化。（4）.我認(rèn)為，黃赤交角這種微弱的變化是影響全球氣候變化的一方面原因。第8頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.黃赤交角變化對(duì)地球產(chǎn)生的影響

(1).對(duì)晝夜產(chǎn)生的影響黃赤交角的大小決定著各地晝夜長(zhǎng)短的比例。以夏至日的北半球?yàn)槔?，?dāng)黃赤交角變大時(shí)，北半球的晝變長(zhǎng)夜變短（有極晝現(xiàn)象的地區(qū)除外），也就是晝夜的差距擴(kuò)大了；當(dāng)黃赤交角變小時(shí)，北半球的晝變短夜變長(zhǎng)（有極晝現(xiàn)象的地區(qū)除外），也就是晝夜的差距縮小了，即：各地一年中晝長(zhǎng)的年變幅隨黃赤交角的增大而增大、減小而減小。第9頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（2）.對(duì)五帶的影響假設(shè)黃赤交角發(fā)生變化，當(dāng)黃赤交角變大，那么太陽(yáng)的直射點(diǎn)的位置也會(huì)相應(yīng)變動(dòng)，直射點(diǎn)會(huì)超過(guò)現(xiàn)在的最北及最南界限（23°26′），同樣極圈（66°34′）也會(huì)向赤道靠近，因此地表獲得熱量隨時(shí)間和空間發(fā)生變化。從而使熱帶范圍增大，溫帶范圍縮小，寒帶范圍的擴(kuò)大，那么極晝極夜的范圍也會(huì)相應(yīng)增大；相反，當(dāng)黃赤交角變小時(shí)，太陽(yáng)直射點(diǎn)范圍會(huì)縮小，小于現(xiàn)在的最北最南界限（23°26′），同樣極圈（66°34′）也會(huì)向兩極點(diǎn)靠近，這時(shí)五帶的位置也發(fā)生了很大的變化，熱帶范圍減小，溫帶范圍增大，寒帶范圍減小，那么極晝極夜的范圍也會(huì)相應(yīng)減小。第10頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.黃赤交角對(duì)全球氣候變化的影響在我們?nèi)粘Ｉ詈蛯W(xué)習(xí)中，一直都是將黃赤交角看做一個(gè)不變值，這就給我們?cè)斐闪它S赤交角是永恒不變的假象。事實(shí)上，就像我們前面所提到的，黃赤交角其實(shí)是發(fā)生變化的，只不過(guò)，它的變化幅度很小，每四萬(wàn)年才有個(gè)一個(gè)微弱的周期性變化（22°——24.5°），以至于人類對(duì)于這個(gè)變化的忽略，從而在研究全球氣候變化時(shí)也很少考慮到黃赤交角變化帶來(lái)的影響。第11頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、探究學(xué)習(xí)1.探究方法：假設(shè)黃赤交角為0度，會(huì)對(duì)地球產(chǎn)生哪些影響？2.探究過(guò)程：用地球儀，手電筒等用具模擬地球公轉(zhuǎn)過(guò)程中，太陽(yáng)直射點(diǎn)的變化范圍。第12頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

3.探究結(jié)果若黃赤交角為零，也就是太陽(yáng)平射地球，地球自赤道向兩極均勻受光，便不在有四季變換，熱帶，溫帶，極地一年到頭都是相對(duì)恒定的溫度。由于沒有了黃赤交角，全球的氣候?qū)l(fā)生重大變化，氣候類型會(huì)改變。這時(shí)候氣壓帶風(fēng)帶移動(dòng)而形成的氣候?qū)?huì)消失，季風(fēng)氣候會(huì)改變，地球上的氣壓帶、風(fēng)帶將不再南北移動(dòng)，因此受氣壓帶,風(fēng)帶季節(jié)移動(dòng)影響的氣候類型將不存在，如地中海氣候，熱帶草原氣候，熱帶季風(fēng)氣候等。可能在中高緯度形成陸地吹向海洋的“冬季風(fēng)”，中低緯度地區(qū)會(huì)形成由海洋吹向陸地的“夏季風(fēng)”，引起中高緯度地區(qū)的干旱和中低緯度地區(qū)的洪澇，從而影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。南北半球的人類生活將受到很大的影響，可能會(huì)帶來(lái)災(zāi)難性的毀滅。第13頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月歲差概訴歲差就是年差，就是恒星年與回歸年的時(shí)間之差（地球赤道與其公轉(zhuǎn)的軌道“黃道”并不重合，他們所在的面的交點(diǎn)就是春分點(diǎn)和秋分點(diǎn)。太陽(yáng)從春分點(diǎn)回到春分點(diǎn)的時(shí)間叫做回歸年，地球公轉(zhuǎn)一年所需時(shí)間叫做恒星年?；貧w年比恒星年短約20分鐘，為地球運(yùn)動(dòng)時(shí)受其他天體引力作用使地軸發(fā)生周期性變化所致）。由于太陽(yáng)、月球和其他行星對(duì)地球赤道隆起物的吸引力，使得地球自轉(zhuǎn)軸的空間指向并不固定，呈現(xiàn)為地軸繞著一條通過(guò)地球中心而又垂直于黃道面的軸線的緩慢而連續(xù)圓錐運(yùn)動(dòng)，周期大約為26000年，結(jié)果是春分點(diǎn)逐漸向西移動(dòng)。第14頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月歲差的類型由太陽(yáng)和月球引起的地軸的長(zhǎng)期進(jìn)動(dòng)（或稱旋進(jìn)）稱為日月歲差。表現(xiàn)為春分點(diǎn)沿黃道以與太陽(yáng)周年視運(yùn)動(dòng)相反的方向每25800年旋轉(zhuǎn)一周，每年西移約50.3〃。此外，在行星的引力作用下，地球公轉(zhuǎn)軌道平面不斷地改變位置，這不僅使黃赤交角改變，還使春分點(diǎn)沿赤道產(chǎn)生一個(gè)微小的位移，其方向與日月歲差相反，這一效應(yīng)稱為行星歲差。行星歲差使春分點(diǎn)沿赤道每年?yáng)|移約0.13〃。日月歲差和行星歲差的綜合作用使天體的坐標(biāo)如赤經(jīng)、赤緯等發(fā)生變化，一年內(nèi)的變化量稱為周年歲差。此外，根據(jù)廣義相對(duì)論，旋轉(zhuǎn)物體的自轉(zhuǎn)軸會(huì)在空間產(chǎn)生相對(duì)論性進(jìn)動(dòng)，稱為測(cè)地歲差。地球的測(cè)地歲差為1.98〃／世紀(jì)，方向?yàn)槟鏁r(shí)針向。第15頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月歲差的天文及地理意義

歲差造成了春分點(diǎn)在星空中的變化。公元前18世紀(jì)古巴比倫時(shí)期時(shí)春分點(diǎn)位于白羊座，現(xiàn)在則位于雙魚座。不過(guò)現(xiàn)在天文學(xué)上春分點(diǎn)的符號(hào)仍沿用當(dāng)年白羊?qū)m的符號(hào)（Υ）。由此附帶造成四季星空的變化。比如七月流火是《詩(shī)經(jīng)》時(shí)代（西周及春秋）的天象，現(xiàn)在則推遲近二十天，到了農(nóng)歷八月。

歲差造成了極星的變化。公元前3000年北極星是天龍座α（右樞），現(xiàn)在是小熊座α，公元14000年則是天琴座α（織女星）。由此附帶造成恒星赤經(jīng)、赤緯坐標(biāo)的變化，進(jìn)而影響到某一緯度地區(qū)的恒顯區(qū)。比如公元前3000年我國(guó)大部地區(qū)都能看到南十字座，現(xiàn)在則只有海南能見到了。由于歲差，星圖每五十年就要重新修訂印刷。

第16頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月探究學(xué)習(xí)探究方法：討論“歲差”真的在做圓錐運(yùn)動(dòng)嗎？探究過(guò)程：1.推翻舊理論1）.歲差的理論形成于“大陸漂移”、“地球差異旋轉(zhuǎn)”發(fā)現(xiàn)之前，并缺乏來(lái)自南半球的觀測(cè)數(shù)據(jù)。所以對(duì)“歲差”作圓錐運(yùn)動(dòng)的解釋還有待研究。2）.地球運(yùn)動(dòng)，無(wú)非是在引力與斥力作用下的慣性運(yùn)動(dòng)?！皻q差”就是引力與慣性自轉(zhuǎn)及地球?qū)忧蚪Y(jié)構(gòu)三結(jié)合的必然現(xiàn)象。一個(gè)理論是否正確，需要多個(gè)證據(jù)支持。然而否定一個(gè)理論是否是錯(cuò)誤的，只需找出一個(gè)矛盾所在即可，真理放之四海而皆準(zhǔn)。牛頓用地軸繞黃極做順時(shí)針圓錐運(yùn)動(dòng)來(lái)解釋“歲差現(xiàn)象”存在以下幾處致命弱點(diǎn)；第17頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

1）牛頓對(duì)歲差的解釋，“地軸”有“數(shù)軸”性質(zhì)，南北半球不能共用一個(gè)“歲差常數(shù)”事實(shí)卻共用一個(gè)。

2）用陀螺解釋歲差，風(fēng)馬牛不相及。地球受的是徑向力，而陀螺受的是單端軸向摩擦力。陀螺的進(jìn)動(dòng)方向與自轉(zhuǎn)方向相同，而地球的歲差方向與地球自轉(zhuǎn)方向卻相反，地球如同“陀螺儀”有定向性質(zhì)，在地面的旋轉(zhuǎn)陀螺卻沒有。陀螺與陀螺儀性質(zhì)完全不同，兩者不能相提并論。

3）恒星年與回歸年在中心原點(diǎn)重合，無(wú)法解釋地球在20分24秒公轉(zhuǎn)36720KM的距離，忽略了地球的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，只此一條就可認(rèn)定牛頓解釋歲差是錯(cuò)誤的。根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)，采用數(shù)字與幾何圖形有必要對(duì)“歲差”做出重新解釋。第18頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月我們知道地球的公轉(zhuǎn)速度約30km/秒，每年歲差的時(shí)間是20分24秒=1224秒。地球在1224秒的時(shí)間里，在軌道上運(yùn)行了30km/秒*1224秒=36720km的距離。按牛頓對(duì)歲差的解釋，通過(guò)觀測(cè)我們知道地軸每年擺動(dòng)50.26角秒。50.26角秒的擺動(dòng)經(jīng)計(jì)算在地軸頂端也不過(guò)只有0.614km的運(yùn)動(dòng)距離，如何解釋地球在1224秒的時(shí)間里，在軌道上運(yùn)行了36720km的距離？從而證明牛頓把歲差解釋錯(cuò)了第19頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

2.作出新假設(shè)在發(fā)現(xiàn)“大陸漂移”、“地球差異旋轉(zhuǎn)”的今天，對(duì)歲差現(xiàn)象有一個(gè)嶄新解釋方法，所謂的“歲差”原來(lái)是“地球差異旋轉(zhuǎn)”所導(dǎo)致的

26000年的“歲差周期”即不是地球公轉(zhuǎn)周期，也不是月球的公轉(zhuǎn)周期，難道引力還能延時(shí)嗎？只有用“地球差異旋轉(zhuǎn)”才能解釋此周期不相符的事實(shí)。喜帕恰斯與虞喜的”歲差常數(shù)”值相差一倍之多?歲差常數(shù)是一個(gè)角度值，既不能放大也不能縮小，喜帕恰斯所處的是高緯度國(guó)家而晉代虞喜所處的地理緯度較低。這說(shuō)明地殼有“較差自轉(zhuǎn)”之嫌。

第20頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月我們知道，地球運(yùn)動(dòng)，無(wú)非是在引力與斥力作用下的慣性運(yùn)動(dòng)。“歲差”就是引力與慣性自轉(zhuǎn)及地球?qū)忧蚪Y(jié)構(gòu)三結(jié)合的必然現(xiàn)象?，F(xiàn)代科技認(rèn)為：地球是層圈結(jié)構(gòu)，主要由地殼、地幔、液體外核、固體內(nèi)核等層圈組成，液體外核存在潮汐運(yùn)動(dòng)，各層圈存在差異旋轉(zhuǎn)。地殼每年都要與內(nèi)核滯后0．3至0．5度。地殼與內(nèi)部在差異旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，因地球的傾斜自轉(zhuǎn)，地殼與內(nèi)部不但有經(jīng)度的相對(duì)改變，而且還有緯度的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在漫長(zhǎng)時(shí)期中直至南北極來(lái)回?fù)Q位，造成巖石感應(yīng)剩磁場(chǎng)的來(lái)回反向。

第21頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月探究結(jié)果：任何自然現(xiàn)象都不是孤立的，都有借鑒作用。我們都騎過(guò)自行車，當(dāng)內(nèi)胎沒氣時(shí)，我們繼續(xù)騎行，就會(huì)產(chǎn)生鋼圈與外胎差速的結(jié)果。外胎就比喻地殼而鋼圈比喻地幔。如果長(zhǎng)時(shí)間的繼續(xù)騎，那么內(nèi)胎就與鋼圈差速一周。地球的地殼就是每年與地幔差速50.26角秒，導(dǎo)致回歸年比恒星少20分24秒，在25770年的時(shí)間，地殼比地幔少轉(zhuǎn)一圈（360°）。第22頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月偏心率概訴橢圓兩焦點(diǎn)間距離的一半和半長(zhǎng)軸的比值。即某一橢圓軌道與理想圓環(huán)的偏離（離心率定義為橢圓兩焦點(diǎn)間的距離和長(zhǎng)軸長(zhǎng)度的比值）。長(zhǎng)橢圓的偏心率搞，而近于圓形的軌道偏心率低。第23頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月偏心率用來(lái)描述軌道的形狀，用焦點(diǎn)間距離除以長(zhǎng)軸的長(zhǎng)度可以算出偏心率。偏心率一般用e表示。當(dāng)e=0時(shí)圓當(dāng)0<e<1時(shí)橢圓當(dāng)e=1時(shí)拋物線當(dāng)e>1時(shí)雙曲線第24頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月偏心率的由來(lái)德國(guó)天文學(xué)家開普勒（1571--1630），他從第谷.布拉赫對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的觀察結(jié)果中推導(dǎo)出太陽(yáng)系中行星運(yùn)動(dòng)的三大定律：

1.每個(gè)行星在橢圓軌道上環(huán)繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，而太陽(yáng)在一個(gè)焦點(diǎn)上。

2.太陽(yáng)和行星的矢徑在相等的時(shí)間間隔中掃過(guò)相等的面積。

3.行星的軌道周期的平方與它的軌道的長(zhǎng)軸的三次方成正比。開普勒定律基于純幾何學(xué)推斷，它們描述了一個(gè)單一質(zhì)點(diǎn)繞一個(gè)固定中心的運(yùn)動(dòng)。它遵循牛頓第二定律以及牛頓萬(wàn)有引力定律。開普勒定律闡明的是行星繞太陽(yáng)的軌道運(yùn)動(dòng)，它們可以用于任意二體系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)，如地球和月亮，地球和人造衛(wèi)星等。這一理論的出現(xiàn)，證實(shí)了地球運(yùn)動(dòng)的軌道參數(shù)中有偏心率的變化影響。第25頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月偏心率的天文和地理意義正是由于地球繞日運(yùn)動(dòng)中偏心率的存在，才說(shuō)明地球的繞日運(yùn)動(dòng)軌道其實(shí)是一個(gè)橢圓形。地球在繞日運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，太陽(yáng)總是位于橢圓的其中一個(gè)焦點(diǎn)上，也就是說(shuō)，會(huì)產(chǎn)生近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)。地球的軌道偏心率之大小，實(shí)際就是地球與太陽(yáng)的距離之大小，軌道偏心率大地球的近日點(diǎn)與太陽(yáng)接近，軌道偏心率小地球的近日點(diǎn)與太陽(yáng)遠(yuǎn)離；同樣，對(duì)于非地球的近日點(diǎn)階段而言，軌道偏心率大時(shí)地球與太陽(yáng)遠(yuǎn)離接近，軌道偏心率小時(shí)地球與太陽(yáng)接近。地球天文軌道運(yùn)動(dòng)就是如此影響太陽(yáng)輻射量的變化。

第26頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月偏心率對(duì)全球氣候變化的影響目前的天文地理學(xué)對(duì)于全球氣候變化的研究中是將地球軌道看做一個(gè)近似圓來(lái)討論的，但實(shí)質(zhì)上，如果將地球運(yùn)動(dòng)軌道以標(biāo)準(zhǔn)的橢圓來(lái)考慮的話，整個(gè)地球氣候的數(shù)據(jù)將會(huì)有所改變。如東亞地區(qū)的溫度、降水、比濕等氣候要素均出現(xiàn)夏季降低(減少)而冬季升高(增加)的季節(jié)變化趨勢(shì),而且亞洲冬、夏季風(fēng)也均有減弱。第27頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作