手机端
当前位置: 91开学网

 > 

知识点

 > 

人文地理

 > 

地球自转能量来自哪里

地球自转能量来自哪里

2023-11-20 13:44:58 425浏览

地球自转是地球的一种重要运动形式,它是固体的地球绕着自己的轴转动,方向是由西向东。“地球自转”,只是在描述地球自身绕日运行的姿态,有太阳日和恒星日两种,它相对于太阳的位置而言,每24小时旋转一周。

地球自转能量来自哪里

地球自转和公转以及宇宙中所有天体运动的动力来源一点都不神秘,通通来源于宇宙大爆炸的能量。  在138亿年前,宇宙从一个奇点开始迅速膨胀,这就是宇宙大爆炸。大爆炸后时空迅速膨胀,基本粒子在宇宙大爆炸后的大约3~20分钟经历了一个叫太初核融合的过程,形成了主要为氢、氦的轻元素(极少量的锂),这些气体分子组成了原始的星云。

星云在重力作用下坍缩聚集,在压力和温度作用下点燃了核聚变。核聚变产生了后面的重元素,并在超新星爆发中被抛洒入太空之中,与原始的星云混合在一起。  太阳系就诞生于这样的混合后的星云之中,根据金属元素(氦以后的元素在天文学中通通称为金属元素)的比例可以知道,太阳星云是第二代恒星死亡后的遗迹混合星云所产生的。所以,太阳是第三代恒星,也就是天文学里面称的“第一星族”。

目前在天文观测上已经发现了不少的第二星族恒星,但还没有观测到第三星族这种完全不含金属元素的恒星。只有依赖于天文望远镜的发展,能观测到更远处的恒星才有可能看到这样的恒星。(越远处代表着历史越久远)  也只有这样混合了大量金属元素的星云才能组成岩石行星(类地行星),并才有可能产生生命。

太阳星云在重力作用下坍缩,由于每个分子都具有一定的动能,它们的运动方向并不一致,但它们会不停碰撞,在碰撞中运动方向逐渐趋于一致,并围绕质点位置旋转起来。太阳星云的中心位置坍缩成了太阳,其余约0.14%的物质组成了围绕太阳运转的行星、小行星、彗星等天体。

它们都继承了太阳星云的角动量(角动量守恒),所以除了极个别的天体,它们都有着同样的自转和公转方向。由于惯性和较小的阻力,它们一直这样转动到了今天。但这些天体并不是永动机。永动机的概念不光包含了永动,还需要对外做功。

如果对外做功就会消耗自身的动量。事实上也是这样,地球在诞生时,大约每天只有8个小时,在月球和太阳的潮汐力作用下,地球越转越慢,今天自转一周已需要24小时了。月球由于较小,被这种潮汐力锁定,使得它的一面永远朝向了地球。

但不必担心地球会被这种潮汐力锁定,到太阳毁灭,地球依然有足够的动能旋转。  海洋的潮汐涨落就是月球和太阳的潮汐力作用下产生的,我们已经开始利用这种能量来发电,这就是潮汐能电厂。它的能源就来源于地球的自转。

地球自转的周期

23小时56分4秒是地球的真正的自转周期,称为 <“恒星日”> 经过23小时56分4秒后,地球虽然转了一周,但由于地球的公转,公转的一个小角度抵消了部分自转的效果,所以地球还要再转一点,才能再次对准太阳,这时用了24小时,称为“太阳日” 也就是说24小时“太阳日”是地球上同一地点再次对准太阳的时间,比地球自转时间“恒星日”要长 或23小时56分47秒。

地球自转的影响

1、昼夜更替

地球不停地自转决定着它向着太阳的一面同背着太阳的一面不断地有节奏地互相交替,这就是地球的昼夜更替。昼半球和夜半球的分界线,叫晨昏线。晨昏线把经过的纬线分割成昼弧和夜弧。如图5,昼夜更替的周期是24小时,即1个太阳日。

2、时差

由于地球自西向东不停地自转,使东部比西部先看到日出,亦即东部的时刻早于西部。也就是说,在同一时刻,经度不同的世界各地,其地方时刻不同,从而形成时差。

3、地转偏向力

由于地球自转,地球表面的物体在沿水平方向运动时,其运动方向发生一定的偏转,我们把促使物体水平运动方向发生偏转的力,称为地转偏向力。地转偏向力只改变物体运动方向,不改变物体的运动速度,其方向与物体水平运动方向垂直,北右南左,纬度越高,物体运动速度越大偏转越明显,在赤道上不发生偏转。地转偏向力对自然界的气流和水流的水平运动的作用最为明显。

如:气旋和反气旋、三圈环流、季风环流的形成,均受地转偏向力的作用;在水文上,大洋环流的形成、河道左右两岸受水流侵蚀程度不同,都与地转偏向力作用有关。